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分泌型タンパク質の翻訳後修飾の解析とmannosyltransferaseの同定

研究課題

研究課題/領域番号 13J04256
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 分子生物学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

丹羽 祐貴  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードC-mannosylation / hyaluronidase1 / 糖鎖修飾 / 質量分析 / R-spondin1
研究実績の概要

本年度は、C-mannosylationされる新たな候補タンパク質としてhyaluronidase1 (HYAL1)に着目し、C-mannosylationされているか否かの解析、及びその機能に与える影響を解析した。HYAL1は細胞外マトリクスのヒアルロン酸を分解することで細胞の運動性を向上させることから、HYAL1の過剰発現は癌の悪性化に関与している。
HYAL1にはTrp130及びTrp321の2カ所のC-mannosylation予測部位がある。そこでHYAL1の過剰発現細胞を樹立し、その培養上清及び細胞抽出液よりHYAL1を精製した。それらを質量分析により解析した結果、培養上清より精製したHYAL1はC-mannosylationされていなかったが、細胞抽出液より精製したHYAL1はTrp130においてC-mannosylationされていることを明らかにした。以上の結果から、HYAL1はC-mannosylationされることで分泌が抑制されていることが示唆された。
次に、HYAL1がヒアルロン酸分解酵素であることから、その活性に与える影響を評価した。質量分析の結果から、細胞内のHYAL1はC-mannosylationされているものとされていないものの2種類が存在することが示されたが、この2種類のHYAL1を分離することは困難であった。そこで、コンピュータシミュレーションによりC-mannosylationがHYAL1の酵素活性に与える影響を評価した。現在報告されているHYAL1のX線結晶構造に対し、シミュレーションソフト上でHYAL1のTrp130にマンノースを付加し、基質であるヒアルロン酸をドッキングさせ、構造の最適化を行った。その結果、HYAL1がC-mannosylationされることにより、HYAL1の活性中心であるGlu131は基質であるヒアルロン酸より遠位に存在することが示された。以上の結果から、HYAL1の酵素活性はC-mannosylationにより負に制御されていることが示唆された。
HYAL1は癌悪性化因子であることから、C-mannosylationによる機能制御という今回の新たな発見は、新たな分子標的薬の開発につながると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Pirin regulates the epithelial to mesenchymal transition independently of Bcl3-Slug signaling.2015

    • 著者名/発表者名
      Komai, K., Niwa, Y., Sasazawa, Y. & Simizu, S.
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 589 号: 6 ページ: 738-743

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.01.040

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] N-glycosylation is required for secretion and enzymatic activity of human hyaluronidase1.2014

    • 著者名/発表者名
      Goto, Y., Niwa, Y., Suzuki, T., Uematsu, S., Dohmae, N. & Simizu, S.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 4 号: 1 ページ: 554-559

    • DOI

      10.1016/j.fob.2014.06.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] C-mannosylation of human hyaluronidase 1: Possible roles for secretion and enzymatic activity.2014

    • 著者名/発表者名
      Goto, Y., Niwa, Y., Suzuki, T., Dohmae, N., Umezawa, K. & Simizu, S.
    • 雑誌名

      Int. J. Oncol.

      巻: 45 号: 1 ページ: 344-350

    • DOI

      10.3892/ijo.2014.2438

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular Targets for Suppression of Metastasis : Recent Cellular Observations2013

    • 著者名/発表者名
      Simizu, S., Niwa, Y.
    • 雑誌名

      Forum on Immunopathological Diseases and Therapeutics

      巻: 4 ページ: 43-51

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pirin downregulates E-cadherin gene expression and contributes to EMT.2014

    • 著者名/発表者名
      Komai, K., Niwa, Y., Sasazawa, Y., and Simizu, S.
    • 学会等名
      EORTC-NCI-AACR Symposium on Molecular Targets and Cancer Therapeutics
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒトDPY19L3はR-spondin1のC型糖転移酵素であり、R-spondin1の分泌を制御している2014

    • 著者名/発表者名
      丹羽祐貴、清水史郎
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PirinはE-cadherin遺伝子発現を減少させることでEMTを制御している2014

    • 著者名/発表者名
      駒井邦哉、丹羽祐貴、笹澤有紀子、清水史郎
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] N型糖鎖修飾は、R-spondin1の機能を制御している2014

    • 著者名/発表者名
      土屋みゆ、丹羽祐貴、笹澤有紀子、清水史郎
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] C-mannosylationによるR-spondin1の機能制御2014

    • 著者名/発表者名
      丹羽祐貴、清水史郎
    • 学会等名
      第23回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 発表場所
      金沢ニューグランドホテル(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] R-spondin1 functions are regulated by N-glycosylation.2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, M., Niwa, Y., and Simizu, S.
    • 学会等名
      15th International Biennial Congress of the Metastasis Research Society
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] N型糖鎖修飾がHYAL1機能に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      後藤祐貴、丹羽祐貴、堂前直、清水史郎
    • 学会等名
      第18回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ仙台(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 海洋産マクロリドBiselyngbyaside類の構造と生物活性2013

    • 著者名/発表者名
      森田真布、大野修、矢守隆夫、丹羽祐貴、清水史郎、末永聖武
    • 学会等名
      日本農芸化学会関東支部2013年度支部大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2013-11-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Secretion of R-spondin1 is regulated by C-mannosylation2013

    • 著者名/発表者名
      Niwa, Y., Simizu, S.
    • 学会等名
      AACR-NCI-EORTC International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics
    • 発表場所
      Boston, MA
    • 年月日
      2013-10-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] C-mannosylationによるR-spondin1の分泌制御2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽祐貴、清水史郎
    • 学会等名
      第72回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2013-10-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖修飾がHYAL1機能に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      後藤祐貴、丹羽祐貴、清水史郎
    • 学会等名
      第72回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2013-10-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] R-spondin1の機能に与えるC-manllosylationの役割2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽祐貴、清水史郎
    • 学会等名
      第22回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 発表場所
      松本
    • 年月日
      2013-07-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of glycosylation in hyaluronidase1 functions2013

    • 著者名/発表者名
      Simizu, S., Goto, Y., Niwa, Y.
    • 学会等名
      9th International Conference on Hyaluronan
    • 発表場所
      Oklahoma city, OK
    • 年月日
      2013-06-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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