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糖ヌクレオチド輸送体群:構造と機能、調節とその生理的意義

研究課題

研究課題/領域番号 11480172
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関工学院大学 (2001)
(財)東京都医学研究機構 (1999-2000)

研究代表者

川喜田 正夫  工学院大学, 工学部, 教授 (00012740)

研究分担者 三木 俊明  東京都医学研究機構, 東京都臨床研, 研究員 (10239204)
青木 和久  東京都医学研究機構, 東京都臨床研, 研究員 (00280785)
坂口 政吉  工学院大学, 工学部, 助手 (80281351)
石田 信宏  東京都医学研究機構, 東京都臨床研, 研究員 (20291148)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 15,600千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワード糖ヌクレオチド輸送体 / UDP-ガラストーク / 糖鎮生物学 / 大腸がん / 複合糖質 / UDP-N-アセチルグルコサミン / CMP-シアル酸 / UGTre17輸送体 / UST74C輸送体 / 多重特異的糖ヌクレオチド輸送体 / UDP-ガラクトース輸送体 / UDP-ガラクトース輸送体遺伝子 / 可溶化再構成 / ヒスチジンータグ / CMP-シアル酸輸送体
研究概要

糖ヌクレオチド輸送体ファミリーの全体像を明らかにし、輸送体機能とその分子的基礎、および、輸送体の生理的役割を総合的に解明することを目的として研究を行い、以下の成果を得ることができた。
(1)UDP-Gal輸送体関連遺伝子として、新たにヒトUGTrel7およびショウジョウバエUST74Cを同定し、出芽酵母細胞中で発現させることにより、輸送基質を同定した。前者はUDP-GalNAc, UDP-GlcA, UDP-GlcNAcを、また後者はUDP-Sugar全般を基質とする、いずれも多重特異的な輸送体であった。これらの輸送体はグルクロン酸抱合への関与を通じて解毒作用に、あるいはプロテオグリカン合成を通じて胚発生過程に関与する可能性があり、その生理的役割および制御機構の解明に強い興味が持たれている。
(2)UDP-Gal輸送体およびCMP-Sia輸送体の間の相同性を利用して両者の間のキメラタンパク質を構築して基質特異性について検討した結果、UDP-Gal, CMP-Siaの両者を認識して輸送することができる二重特異的輸送体が見いだされたことから、二種類の基質を認識するモチーフが相互に排他的ではなく、機能的に両立しうるものであることを明らかにした。これは多重特異的輸送体の存在とも関連して、注目すべき事実である。
(3)大腸がん患者のがん組織において、UDP-Ga1輸送体mRNAの発現が特異的に昂進していることを明らかにした。UDP-GlcNAc, CMP-Sia輸送体mRNAの発現量には有意差はない。UDP-Gal輸送体の発現は特に浸潤、転移のあるhigh stageの患者で有意に高く、sialyl LeA, sialyl LeXの発現の増加と関連していた。大腸がんの血行性転移に関わるこれらの糖鎖抗原の発現量がUDP-Gal輸送体レベルによって規定されていることを示すこの事実は、糖ヌクレオチドの供給量を介する細胞表面糖鎖構造の制御を示す最初の例として重要である。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Kumamoto, K.他6名: "Increased expression of UDP-galactose transporter messenger RNA in human colon cancer tissues and its implication in synthesis of Thomsen-Friedenreich antigen and sialyl Lewis A/X determinants"Cancer Res.. 61. 4620-4627 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki, K.他2名: "Substrate Recognition by UDP-galactose and CMP-sialic acid transporters : different sets of transmembrance helices are utilized for the specific recognition of UDP-galactose and CMP-sialic acid"J.Biol.Chem.. 276. 21555-21561 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto, S.他6名: "UDP-sugar transporter implicated in glycosylation and processing of Notch"Nature Cell Biol.. 3. 816-822 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Segawa, H.他2名: "Human and Drosophila UDP-galactose transporters transport UDP-N-acetylgalactosamine in addition to UDP-galactose"Eur.J.Biochem.. 269. 128-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumamoto, K.他6名: "Increased expression of UDP-galactose transporter messenger RNA in human colon cancer tissues and its implication in synthesis of Thomsen-Friedenreich antigen and sialyl Lewis A/X determinants"Cancer Res.. 61. 4620-4627 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki, K.他2名: "Substrate Recognition by UDP-galactose and CMP-sialic acid transporters : different sets of tansmembrance helices are utilized for the specific recognition of UDP-galactose and CMP-sialic acid"J.Biol.Chem.. 276. 21555-21561 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto, S.他6名: "UDP-sugar transporter implicated in glycosylation and processing of Notch"Nature Cell Biol.. 3. 816-822 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Segawa, H.他2名: "Human and Drosophila UDP-galactose transporters transport UDP-N-acetylgalactosamine in addition to UDP-galactose"Eur.J.Biochem.. 269. 128-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kainuma, M., Ishida, N., Yoko-o, T., Yoshioka, S., Takeuchi, M., Kawakita, M. and Jigami, Y.: "Coexpression of α1,2 galactosyltransferase and UDP-galactose transporter efficiently galactosylates N- and O-glycans in Saccharomyces cerevisiae."Glycobiology. 9. 133-141 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida N., Yoshioka, S., Chiba. Y, Takeuchi, M. and Kawakita, M.: "Molecular cloning and functional expression of the human Golgi UDP-N-acetylglucosamine transporter"J. Biochem. 126. 68-77 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Segawa, H., Ishida, N., Takegawa, K. and Kawakita, M.: "Schizosaccharomyces pombe UDP-galactose transporter: identification of its functional form through cDNA cloning and expression in mammalian cells"FEBS Lett.. 451. 295-298 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki K., Sun-Wada, G.-H., Segawa, H., Yoshioka. S., Ishida, N. and Kawakita, M.: "Expression and activity of chimeric molecules between human UDP-galactose transporter and CMP-sialic acid transporter"J. Biochem. 126. 940-950 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida, N., Yoshioka, S., lida, M., Sudo, K.. Miura, N., Aoki, K. and Kawakita, M.: "Indispensability of transmembrane domains of Golgi UDP-galactose transporter as revealed by analysis of genetic defects in UDP-galactose transporter-deficient murine Had-1 mutant cell lines and construction of deletion mutants"J. Biochem. 126. 1107-1117 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muraoka, M., Kawakita, M. and Ishida, N.: "Molecular characterization of human UDP-glucuronic aced/UCP-N-acetylgalactosamine transporter, a novel nucleotide sugar transporter with dual substrate specificity"FEBS Lett.. 495. 87-93 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumamoto, K., Goto, Y, Sekikawa, K., Takenoshita, S., Ishida, N.. Kawakita, M. and Kannagi, R.: "Increased expression of UDP-galactose transporter messenger RNA in human colon cancer tissues and its implication in synthesis of Thomsen-Friedenreich antigen and sialyl Lewis A/X determinants"Cancer Res.. 61. 4620-4627 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki, K., Ishida, N. and Kawakita, M.: "Substrate Recognition by UDP-galactose and CMP-sialic acid transporters: different sets of transmembrane helices are utilized for the specific recognition of UDP-galactose and CMP-sialic acid"J. Biol. Chem.. 276. 21555-21561 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto, S., Taniguchi, M., Muraoka, M., Toyoda, H., Sado, Y, Kawakita, M. and Hayasi, S.: "UDP-sugar transporter implicated in glycosylation and processing of Notch"Nature Cell Biol.. 3. 816-822 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Segawa, H., Kawakita, M. and Ishida, N.: "Human and Drosophila UDP-galactose transporters transport UDP-N-acetylgalactosamine in addition to UDP-galactose"Eur. J. Biochem.. 269. 128-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muraoka, M.: "Molecular characterization of human UDP-glucuronic acid/UDP-N- acetylgalactosamine transporter,a novel nucleotide sugar transporter with dual substrate specificity"FEBS Lett.. 495. 87-93 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kumamoto, K.: "Increased expression of UDP-galactose transporter messenger RNA in human colon cancer tissues and its implication in synthesis of Thomsen-Friedenreich antigen and sialyl Lewis A/X determinants"Cancer Res.. 61. 4620-4627 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki, K.: "Substrate Recognition by UDP-galactose and CMP-sialic acid transporters: different sets of transmembrane helices are utilized for the specific recognition of UDP-galactose and CMP-sialic acid"J.Biol.Chem.. 276. 21555-21561 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Goto, S.: "UDP-sugar transporter implicated in glycosylation and processing of Notch"Nature Cell Biol.. 3. 816-822 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Segawa, H.: "Human and Drosophila UDP-galactose transporters transport UDP-N-acetylgalactosamine in addition to UDP-galactose"Eur.J.Biochem.. 269. 128-138 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Segawa,H. et.al.: "Functional analysis of the individual oligosaccharide chains of Sendai virus fusion protein"J.Biochem.. 128. 65-72 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Muraoka,M. et al.: "Molecular characterization of human UDP-glucuronic acid/UDP-N-acetyl-galactosamine transporter, a novel nocleotide-sugar transporter with dual substrate specificity"FEBS Lett.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, Y. and Kawakita, M.: "Chemical modification of an arginine residue in the ATP-binding site of Ca^<2+>-transporting ATPase of sarcoplasmic reticulum by phenylglyoxal"Mol. Cell Biochem.. 190. 169-177 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kainuma, M. et al.: "Coexpression of α1, 2 galactosyltransferase and UDP-galactose transporter efficiently galactosylates N- and O-glycans in Saccharomyces cerevisiae"Glycobiology. 9. 133-141 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ishida, N. et al.: "Molecular cloning and functional expression of the human Golgi UDP-N-acetylglucosamine transporter"J. Biochem.. 126. 68-77 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sagawa, H. et al.: "Schizosaccharomyces pombe UDP-galactose transporter : identification of its functional form through cDNA cloning and expression in mammalian cells"FEBS Lett.. 451. 295-298 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki, K. et al.: "Expression and activity of chimeric molecules between human UDP-galactose transporter and CMP-sialic acid transporter"J. Biochem.. 126. 940-950 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ishida, N. et al.: "Indispensability of transmembrane domains of Golgi UDP-galactose transporter as revealed by analysis of genetic defects in UDP-galactose transporter-deficient murine Had-1 mutant cell lines and construction of deletion mutants"J. Biochem.. 126. 1107-1117 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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