• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

グリコサミノグリカン糖鎖の生合成の機作の解析と合成酵素の遺伝子操作による機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 13470493
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 生物系薬学
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

菅原 一幸  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (60154449)

研究分担者 北川 裕之  神戸薬科大学, 薬学部, 助教授 (40221915)
山田 修平  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (70240017)
三上 雅久 (三上 雅之)  神戸薬科大学, 薬学部, 助手 (20330425)
浅野 雅秀  金沢大学, 学際科学実験センター, 教授 (50251450)
多屋 長治  財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所・実験動物部門, 主任研究員 (90175456)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワードグリコサミノグリカン / ヘパラン硫酸 / コンドロイチン硫酸 / 糖転移酵素 / 硫酸基転移酵素 / コンドロイチン合成酵素 / コンドロイチン重合因子 / RNAi / ガン抑制遺伝子 / EXT / プロテオグリカン / 線虫 / 糖転位酵素 / グルクロン酸転位酵素 / ショウジョウバエ / シンデカン / グルクロン酸転移酵素 / N-アセチルガラクトサミン転移酵素
研究概要

ヘパラン硫酸やコンドロイチン硫酸などの硫酸化グリコサミノグリカンの生合成の基本的なメカニズムを解明した。また、その知識と遺伝子工学的な手法を駆使して生合成を撹乱することによって、線虫の細胞分裂においてコンドロイチンが必須の分子であることを証明した。
(1)癌抑制遺伝子EXTファミリーの残っていた2つ(EXTL1とEXTL3)もヘパラン硫酸の生合成に関わる糖転移酵素であることを明らかにした。
(2)コンドロイチン硫酸の糖鎖骨格を合成するコンドロイチン合成酵素およびコンドロイチン重合因子のcDNAのクローニングに成功し、重合の基本メカニズムを解明した。
(3)ヘパラン硫酸の重合にEXT1とEXT2の複合体およびプライマー基質が必要であることを解明した。
(4)コンドロイチン骨格の合成に関わる新規のGalNAc転移酵素のクローニングに成功した。
(5)コンドロイチン硫酸やデルマタン硫酸のGalNAcの4位の硫酸化を触媒する3種類のコンドロイチンあるいはデルマタン4-硫酸基転移酵素のクローニングを行い、さらに詳細な基質特異性を解明した。
(6)コンドロイチン硫酸とヘパラン硫酸のタンパク質への結合領域のGalの硫酸化構造上の相違を明らかにした。また、ハエと線虫のグリコサミノグリカンのタンパク質への結合領域も哺乳動物のものと同様の構造をもつことを明らかにした。
(7)ヘパラン硫酸の合成に関わるGlcNAc転移酵素であるEXTL2の結晶化と結晶構造解析に成功した。
線虫のコンドロイチン合成酵素のRNAiによって、コンドロイチンが線虫の細胞分裂に必須の分子であることを証明した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (24件) 文献書誌 (13件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of an α1,4-N-acetylhexosaminyltransferase (EXTL2), a member of the exostosin gene family involved in heparan sulfate biosynthesis.2003

    • 著者名/発表者名
      Pedersen, L.C.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(16)

      ページ: 14420-14428

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chondroitin proteoglycans are involved in cell division of Caenorhabsitis elegans2003

    • 著者名/発表者名
      水口 惣平
    • 雑誌名

      Nature 423(6938)

      ページ: 443-448

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular cloning of a chondoroitin polymerizing factor that cooperates with chondroitin synthase for chondoroitin polymerization.2003

    • 著者名/発表者名
      北川 裕之
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(26)

      ページ: 23666-23671

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specificities of three distinct human chondroitin/dermatan N-acetylgalactosamine 4-O-sulfotransferases demonstrated using partially desulfated dermatan sulfate as an acceptor : Implication of differential roles in dermatan sulfate biosynthesis.2003

    • 著者名/発表者名
      三上 雅久
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(38)

      ページ: 36115-36127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In Vitro Heparan Sulfate Polymerization : CRUCIAL ROLES OF CORE PROTEIN MOIETIES OF PRIMER SUBSTRATES IN ADDITION TO THE EXT1-EXT2 INTERACTION2003

    • 著者名/発表者名
      金 炳澤
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(43)

      ページ: 41618-41623

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal structure of an α1, 4-N-acetylhexosaminyltransferase (EXTL2), a member of the exostosin gene family involved in heparan sulfate biosynthesis.2003

    • 著者名/発表者名
      Pedersen, Lars C.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(16)

      ページ: 14420-14428

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chondroitin proteoglycans are involved in cell division of Caenorhabditis elegans.2003

    • 著者名/発表者名
      Mizuguchi, Souhei
    • 雑誌名

      Nature 423(6938)

      ページ: 443-448

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular cloning of a chondroitin polymerizing factor that cooperates with chondroitin synthase for chondroitin polymerization.2003

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, Hiroshi
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(26)

      ページ: 23666-23671

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Specificities of three distinct human chondroitin/dermatan N-acetylgalactosamine 4-O-sulfotransferases demonstrated using partially desulfated dermatan sulfate as an acceptor : Implication of differential roles in dermatan sulfate biosynthesis.2003

    • 著者名/発表者名
      Mikami, Tadahisa
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(38)

      ページ: 36115-36127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In Vitro Heparan Sulfate Polymerization : CRUCIAL ROLES OF CORE PROTEIN MOIETIES OF PRIMER SUBSTRATES IN ADDITION TO THE EXT1-EXT2 INTERACTION.2003

    • 著者名/発表者名
      Kim, Byung-Taek
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 278(43)

      ページ: 41618-41623

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular cloning and expression of human chondroitin N-acetylgalactosaminyltransferase : The key enzyme for chain initiation and elongation of chondroitin/dermatan sulfate on the protein linkage region tetrasaccharide shared by heparin/heparan sulfate.2002

    • 著者名/発表者名
      宇山 徹
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 277(11)

      ページ: 8841-8846

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of the glycosaminoglycan-protein linkage region oligosaccharide structure of proteoglycans from Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans.2002

    • 著者名/発表者名
      山田 修平
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 277(35)

      ページ: 31877-31886

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Heparin and heparan sulfate biosynthesis (comprehensive review).2002

    • 著者名/発表者名
      菅原 一幸
    • 雑誌名

      IUBMB Life 54(4)

      ページ: 163-175

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular cloning and expression of human chondroitin N-acetylgalactosaminyltransferase. The key enzyme for chain initiation and elongation of chondroitin/dermatan sulfate on the protein linkage region tetrasaccharide shared by heparin/heparan sulfate.2002

    • 著者名/発表者名
      Uyama, Toru
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 277(11)

      ページ: 8841-8846

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of the glycosaminoglycan-protein linkage region oligosaccharide structures of proteoglycans from Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans.2002

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Shuhei
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 277(35)

      ページ: 31877-31886

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Heparin and heparan sulfate biosynthesis (comprehensive review).2002

    • 著者名/発表者名
      Sugahara, Kazuyuki
    • 雑誌名

      IUBMB Life 54(4)

      ページ: 163-175

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural characterization of heparan sulfate and chondroitin sulfate of syndecan-1 purified from normal murine mammary gland epithelial cells. Common phosphorylation of xylose and differential sulfation of galactose in the protein linkage region tetradsaccharide sequence.2001

    • 著者名/発表者名
      上野 百世
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 276(31)

      ページ: 29134-29140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human tumor suppressor EXT gene family members, EXTL1 and EXTL3 encode α1,4-N-acetylglucosaminyltransferase that likely are involved in heparan sulfate/heparin biosynthesis.2001

    • 著者名/発表者名
      金 炳澤
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 98(13)

      ページ: 7176-7181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human glucosaminoglucan gluconyltransferase 1 gene and a related processed pseudogene : genomic structure, chromosomal mapping, and characterization.2001

    • 著者名/発表者名
      北川 裕之
    • 雑誌名

      Biochem.J. 358(3)

      ページ: 539-546

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular cloning and expression of a human chondroitin synthase.2001

    • 著者名/発表者名
      北川 裕之
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 276(42)

      ページ: 38721-38726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural characterization of heparan sulfate and chondroitin sulfate of syndecan-1 purified from normal murine mammary gland epithelial cells. Common phosphorylation of xylose and differential sulfation of galactose in the protein linkage region tetrasaccharide sequence.2001

    • 著者名/発表者名
      Ueno, Momoyo
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 276(31)

      ページ: 29134-29140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human tumor suppressor EXT gene family nembers, EXTL1 and EXTL3 encode α1, 4-N-acetylglucosaminyltransferases that likely are involved in heparan sulfate/heparin biosynthesis.2001

    • 著者名/発表者名
      Kim, Byung-Taek
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sd.USA 98(13)

      ページ: 7176-7181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human glycosaminoglycan glucuronyltransferase I gene and a related processed pseudogene : genomic structure, chromosomal mapping, and characterization.2001

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, Hiroshi
    • 雑誌名

      Biochem.J. 358(3)

      ページ: 539-546

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular cloning and expression of a human chondroitin synthase.

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, Hiroshi
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 276(42)

      ページ: 38721-38726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lars C.Pedersen: "Crystal structure of an α1,4-N-acetylhexosaminyltransferase (EXTL2),a member of the exostosin gene family involved in heparan sulfate biosynthesis."J.Biol.Chem.. 278(16). 14420-14428 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 水口 惣平: "Chondroitin proteoglycans are involved in cell division of Caenorhabditis elegans."Nature. 423(6938). 443-448 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 北川 裕之: "Molecular cloning of a chondroitin polymerizing factor that cooperates with chondroitin synthase for chondroitin polymerization."J.Biol.Chem.. 278(26). 23666-23671 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三上 雅之: "Specificities of three distinct human chondroitin/dermatan N-acetylgalactosamine 4-Ο-sulfotransferases demonstrated using partially desulfated dermatan sulfate as an acceptor : Implication of differential roles in dermatan sulfate biosynthesis."J.Biol.Chem.. 278(38). 36115-36127 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 金 炳澤: "In Vitro Heparan Sulfate Polymerization : CRUCIAL ROLES OF CORE PROTEIN MOIETIES OF PRIMER SUBSTRATES IN ADDITION TO THE EXT1-EXT2 INTERACTION"J.Biol.Chem.. 278(43). 41618-41623 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 修平: "Determination of the glycosaminoglycan-protein linkage region oligosaccharide structures of proteoglycans from Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans"J. Biol. Chem.. 277(35). 31877-31886 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 菅原 一幸: "Heparin and heparan sulfate biosynthesis (comprehensive review)"IUBMB Life. 54(4). 163-175 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Pedersen, L.C.: "Crystal structure of an α1, 4-N-acetylhexosaminyltransferase (EXTL2), a member of the exostosin gene family involved in heparan sulfate biosynthesis"J. Biol. Chem.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 上野 百世: "Structural Characterization of Heparan Sulfate and Chondroitin Sulfate of Syndecan-1 Purified from Normal Murine Mammary Gland Epithelial Cells. Common Phosphorylation of Xylose and Differential Sulfation of Galactose in the Protein Linkage Region Tetrasaccharide Sequence"J. Biol. Chem.. 276(31). 29134-29140 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 金 炳澤: "Human Tumor Suppressor EXT Gene Family Members, EXTL1 and EXTL3 Encode α1,4-N-Acetylglucosaminyltransferases That Likely Are Involved in Heparan Sulfate/Heparin Biosynthesis"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98(13). 7176-7181 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 北川 裕之: "Human Glycosaminoglycan Glucuronyltransferase I Gene and a Related Processed Pseudogene : Genomic Structure, Chromosomal Mapping, and Characterization"Biochem. J.. 358(3). 539-546 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 北川 裕之: "Molecular Cloning and Expression of a Human Chondroitin Synthase"J. Biol. Chem.. 276(42). 38721-38726 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宇山 徹: "Molecular Cloning and Expression of Human Chondroitin N-Acetylgalactosaminyltransferase : The Key Enzyme for Chain Initiation and Elongation of Chondroitin/Dermatan Sulfate on the Protein Linkage Region Tetrasaccharide Shared by Heparin/Heparan Sulfate"J. Biol. Chem.. 277(11). 8841-8846 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi