糖鎖とレドックスの融合による新規病態メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15K14481
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所) (2018); 国立研究開発法人理化学研究所 (2015-2017)
• 研究代表者: 谷口 直之 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 糖鎖オンコロジー部部長 (90002188)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 糖鎖 / 糖転移酵素 / レドックス / SOD3

研究成果の概要

抗酸化酵素SOD3の抗酸化機能がSOD3上の糖鎖構造によって変化することを明らかにした。特に複合型糖鎖を欠損するSOD3は通常のSOD3と異なるがん抑制効果を示すことから、SOD3の糖鎖が、がんの進展に関与する可能性を明らかにした。またマクロファージにおいて、酸化ストレスが糖鎖合成酵素群の発現変化を引き起こし、そのことが異物貪食能を亢進することを明らかにした。これらのことは「糖鎖」と「レドックス」が密接に制御し合う協調システムを明らかしたものであり、現在、成果を論文としてまとめつつある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、「糖鎖」と「レドックス」という細胞が持つ一見独立した2つのシステムが密接に制御し合う協調システムを新たに見出し、Glyco-Redox制御異常を背景とする様々な疾患の病因解明と治療法探索に繋がる新しい知見を得ることを目的としていた。本研究で明らかになった、抗酸化酵素SOD3の糖鎖による機能制御、および酸化ストレスによるマクロファージの糖鎖解析と機能解明は、まさに目的としたGlyco-Redoxシステムの一端を明らかにしたものであり、今後、関連疾患の病因解明に繋がることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Generation of the heterogeneity of extracellular vesicles by membrane organization and sorting machineries (2019)
  • 著者名/発表者名: Harada Yoichiro、Suzuki Takehiro、Fukushige Tomoko、Kizuka Yasuhiko、Yagi Hirokazu、Yamamoto Mika、Kondo Kiyotaka、Inoue Hiromasa、Kato Koichi、Taniguchi Naoyuki、Kanekura Takuro、Dohmae Naoshi、Maruyama Ikuro
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 巻: 1863 号: 4 ページ: 681-691
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2019.01.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implication of C-type lectin receptor langerin and keratan sulfate disaccharide in emphysema (2018)
  • 著者名/発表者名: Kizuka Yasuhiko、Mishra Sushil、Yamaguchi Yoshiki、Taniguchi Naoyuki
  • 雑誌名: Cellular Immunology 巻: 333 ページ: 80-84
  • DOI: 10.1016/j.cellimm.2018.07.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neural functions of bisecting GlcNAc. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kizuka Y, Taniguchi N
  • 雑誌名: Glycoconj. J. 巻: ー 号: 4 ページ: 345-351
  • DOI: 10.1007/s10719-018-9829-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] High affinity sugar ligands of C-type lectin receptor langerin. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ota F, Hirayama T, Kizuka Y, Yamaguchi Y, Fujinawa R, Nagata M; Ismanto HS, Lepenies, Aretz J, Rademacher C, Seeberger PH; Angata T, Kitazume S, Yoshida K, Betsuyaku T, Kida K Yamasaki S, and Taniguchi N
  • 雑誌名: BBA - General Subjects 巻: - 号: 7 ページ: 1592-1601
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2018.04.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 1.Imamaki R. Ogawa K, Kizuka Y, Komi Y, Kojima S, Kotani N, Honke K, Honda T, Taniguchi N, and Kitazume S (2018)
  • 著者名/発表者名: 1.Imamaki R. Ogawa K, Kizuka Y, Komi Y, Kojima S, Kotani N, Honke K, Honda T, Taniguchi N, and Kitazume S
  • 雑誌名: Oncogene 巻: - 号: 31 ページ: 4287-4299
  • DOI: 10.1038/s41388-018-0271-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metabolic control of T cell immune response through glycans in inflammatory bowel disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Dias AM, Correia A, Pereira MS, Almeida CR, Alves I, Pinto V, Catarino TA, Mendes S, Leander M, Oliva-Teles MT, Maia L, Delerue-Matos C, Taniguchi N, Lima M, Pedroto I, Marcos-Pinto R, Lago P, Reis CA, Vilanova M, Pinho SS
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 115(20) 号: 20
  • DOI: 10.1073/pnas.1720409115
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structure and mechanism of cancer-associated N-acetylglucosaminyltransferase-V (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagae Masamichi、Kizuka Yasuhiko、Mihara Emiko、Kitago Yu、Hanashima Shinya、Ito Yukishige、Takagi Junichi、Taniguchi Naoyuki、Yamaguchi Yoshiki
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 3380-3380
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05931-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Core fucose is essential glycosylation for CD14-dependent Toll-like receptor 4 and Toll-like receptor 2 signaling in macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K, Wakamatsu K, Fujii H, Shinzaki S, Takamatsu S, Kitazume S, Kamada Y, Takehara T, Taniguchi N, Miyoshi E
  • 雑誌名: J Biochem 巻: ー 号: 3 ページ: 227-237
  • DOI: 10.1093/jb/mvy098
  • NAID: 40021845862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core fucosylation of the T cell receptor is required for T cell activation. (2018)
  • 著者名/発表者名: 8.Liang W., Mao S., Sun S., Li M., Li Z., Yu R., Ma T., Gu J., Zhang J., Taniguchi N., Li W.
  • 雑誌名: Front Immunol., 巻: 9 ページ: 78-78
  • DOI: 10.3389/fimmu.2018.00078
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification and characterization of UDP-mannose in human cell lines and mouse organs: Differential distribution across brain regions and organs (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Kazuki、Kizuka Yasuhiko、Yamaguchi Yoshiki、Hirabayashi Yoshio、Takahashi Kazuo、Yuzawa Yukio、Taniguchi Naoyuki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 495 号: 1 ページ: 401-407
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.10.173
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Sialylation of extracellular superoxide dismutase (EC-SOD) enhances furin-mediated cleavage and secretion (2017)
  • 著者名/発表者名: Ota Fumi、Kizuka Yasuhiko、Nakano Miyako、Yamaguchi Yoshiki、Kitazume Shinobu、Ookawara Tomomi、Taniguchi Naoyuki
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 27 号: 12 ページ: 1081-1088
  • DOI: 10.1093/glycob/cwx087
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Core fucose is critical for CD14-dependent Toll-like receptor 4 signaling (2017)
  • 著者名/発表者名: 4.Iijima J, Kobayashi S, Kitazume S*, Kizuka Y, Fujinawa R, Korekane H, Shibata T, Saitoh S, Akashi-Takamura S, Miyake K, Miyoshi E, and Taniguch N
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 2017 号: 11 ページ: 1006-1015
  • DOI: 10.1093/glycob/cwx075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N -glycan and Alzheimer's disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Kizuka Yasuhiko、Kitazume Shinobu、Taniguchi Naoyuki
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 巻: 1861 号: 10 ページ: 2447-2454
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2017.04.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Inhibitory Role of α2,6-Sialylation in Adipogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaburagi T, Kizuka Y, Kitazume S, Taniguchi N.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 292 号: 6 ページ: 2278-2286
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.747667
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] N-Glycosylation is essential for the secretion of extracellular superoxide dismutase. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ota F, Kizuka Y, Kitazume S, Adachi T, Taniguchi N.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 590 号: 19 ページ: 3357-3367
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12378
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Glycation vs. glycosylation: a tale of two different chemistries and biology in Alzheimer's disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi N, Takahashi M, Kizuka Y, Kitazume S, Shuvaev VV, Ookawara T, Furuta A.
  • 雑誌名: Glycoconjugate Journal 巻: 33 号: 4 ページ: 487-497
  • DOI: 10.1007/s10719-016-9690-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Glyco-redox, a link between oxidative stress and changes of glycans: Lessons from research on glutathione, reactive oxygen and nitrogen species to glycobiology. (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi, Y. Kizuka, S. Takamatsu, E. Miyoshi, C. Gao, K. Suzuki, S. Kitazume, K. Ohtsubo
  • 雑誌名: Arch. Biochem. Biphys. 巻: 595 ページ: 72-80
  • DOI: 10.1016/j.abb.2015.11.024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bisecting GlcNAc modification stabilizes BACE1 protein under oxidative stress conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Kizuka Y, Nakano M, Kitazume S, Saito T, Saido TC, Taniguchi N
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 473 号: 1 ページ: 21-30
  • DOI: 10.1042/bj20150607
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo imaging of advanced glycation end products (AGEs) of albumin: first observations of significantly reduced clearance and liver deposition properties in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui A, Ogura A, Tahara T, Nozaki S, Urano S, Hara M, Kojima S, Kurbangalieva A, Onoe H, Watanabe Y, Taniguchi N, Tanaka K
  • 雑誌名: Organic and Biomolecular Chemistry 巻: - 号: 24 ページ: 5755-5760
  • DOI: 10.1039/c6ob00098c
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expression of Fucosyltransferase 8 Is Associated with an Unfavorable Clinical Outcome in Non-Small Cell Lung Cancers (2015)
  • 著者名/発表者名: Honma R, Kinoshita I, Miyoshi E, Tomaru U, Matsuno Y, Shimizu Y, Takeuchi S, Kobayashi Y, Kaga K, Taniguchi N, Dosaka-Akita H
  • 雑誌名: Oncology 巻: 88 号: 14 ページ: 298-305
  • DOI: 10.18632/oncotarget.3725
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Clec4g (LSECtin) interacts with BACE1 and suppresses Aβ generation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kizuka Y, Kitazume S, Sato K, Taniguchi N
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 589 号: 13 ページ: 1418-1422
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.04.060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fucosylated surfactant protein-D is a biomarker candidate for the development of chronic obstructive pulmonary disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito E., Oka R., Ishi T., Korekane H., Kurimoto A., Kizuka Y., Kitazume S., Ariki S., Takahashi M., Kuroki Y., Kida K., Taniguchi N.
  • 雑誌名: Journal of Proteomics 巻: 127 ページ: 386-394
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2015.07.011
  • 査読あり
• [学会発表] グルタチオン研究からシステム糖鎖生物学へ Old sake in a new bottle (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 日本NO学会日本酸化ストレス学会
• [学会発表] 糖鎖研究の目指すもの (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 第65回日本生化学会近畿支部例会
• [学会発表] Systems Glycobiology in Disease and N-glycan Branching (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 24th IUBMB Congress & 15th FAOBMB Congress 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Branching N-glycans in disease: biomarker discovery and therapeutic approach (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Glycosyltransferases (GlycoT 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Glycosyltransferases: Structure and Function (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Glycosyltransferases (GlycoT 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] 糖鎖研究の目指すもの (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: オリエンタル酵母長浜研究所研究会
• [学会発表] A unique N-glycan structure, bisecting GIcNAc and Alzheimer's disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 15th Meeting of the Asian-Pacific Society for Neurochemistry
  • 国際学会
• [学会発表] Sugar chains (Glycans) and Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 糖鎖と病気の発症、診断、治療 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 山口大学医学部講義
• [学会発表] コクレチンと補体系について（若宮信隆） (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 第28回日本メイラード学会年会
• [学会発表] Outline of Two-Year Strategic Plan for the HPP (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: HUPO 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Nutrient Regulation of Signaling and Gene Expression by O-GIcNAc (Gerald W.Hart) (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 第16回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
• [学会発表] Branching N-glycans and disease: approach from biochemistry to systems glycobiology (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 2018 Annual Meeting of the Society for Glycobiology
  • 国際学会
• [学会発表] Branching N-glycans in disease onset, biomarker discovery and therapeutics (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 1st Academic Seminar of IPRC & IGRC
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Branched N-glycans and their double-edged sword properties in disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 19th European Carbohydrate Symposium (EUROCARB)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Expression of N-glycan Branching enzymes and their products in Disease implication (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 24th International Symposium on Glycoconjugates (Glyco24)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Systems glycobiology in disease and N-glycan branching (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: International Symposium“Systems Glycobiology and Beyond”
  • 国際学会
• [学会発表] Keratan sulfate disaccharides prevent inflammation and emphysema progression in murine lung and its interaction with C-type lectin, langerin (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: IUBMB meeting on Frontiers in Glycoscience
  • 発表場所: Academia Sinica Taipei（Taiwan）
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] GlycosylationとRedox 制御のクロストーク (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷口 直之
  • 学会等名: 第35回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 高知市文化プラザ かるぽーと(高知県・高知市)
  • 年月日: 2016-09-01
  • 招待講演
• [学会発表] GLYCO-REDOX: NEW SAKE IN AN OLD BOTTLE (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Taniguchi
  • 学会等名: 12th International Symposium on the Maillard Reaction
  • 発表場所: 東京大学伊藤国際学術研究センター（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 糖鎖、特に分岐型Ｎ－型糖鎖の生理的病態的役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷口直之
  • 学会等名: 第38回日本基礎老化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-06-14
  • 招待講演
• [図書] Glycoscience: Basic Science to Applications - Insights from the Japan Consortium for Glycobiology and Glycotechnology - (2019)
  • 著者名/発表者名: S, Kadomatsu K, Akiyoshi K, Aoki-Kinoshita KF, eds.
  • 総ページ数: 337
  • 出版者: Springer Singapore
  • ISBN: 9789811358555
• [図書] ベインズ・ドミニチャク生化学（原書4版） (2018)
  • 著者名/発表者名: Baynes John W., Dominiczak Marek H, 谷口 直之, 岩井 一宏, 藤井 順逸, 本家 孝一 (担当:共著)
  • 総ページ数: 728
  • 出版者: エルゼビア・ジャパン, 丸善出版 (発売)
  • ISBN: 9784621301692
• [図書] Essentials of Glycobiology, 3rd ed. - Ch. 9: N-Glycans (2016)
  • 著者名/発表者名: Pamela Stanley, Naoyuki Taniguchi and Markus Aebi
  • 出版者: Cold Spring Harbor Laboratory Press
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/grc/riken_max_planck/sys_glycobiol/