細胞外マトリックス糖タンパク質の糖鎖調節による臓器線維化抑制機構

• 研究課題/領域番号: 17046004
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 小川 温子 お茶の水女子大学, 大学院人間文化研究科, 教授 (90143700)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: ビトロネクチン / フィブロネクチン / 組織修復 / 肝再生 / 星細胞 / ビトロネクチン(VN) / プラスミノーゲン活性化因子阻害因子(PAI-1)

研究概要

18年度は、主要な細胞外マトリックス糖タンパク質であるフィブロネクチン(FN)の肝再生初期過程での変化に注目し、糖鎖と活性の変化をビトロネクチン(VN)と比較した。部分肝切除手術(H)またはコントロールとしてのシャム手術(S)を行い、術後24時間のラット及び非手術(N)ラットから血漿を採取し、FNを精製した。代表的なFNリセプターであるインチグリンα_5β_1を持つハムスター腎由来線維芽細胞(BHK)とラット肝星細胞(RSC)は、H-、S-、またはN-FNを基質とした時、いずれも濃度依存的な細胞接着伸展が観測され、BHKではどのFN上でも同等に伸展したのに対して、RSCではH-、及びS-FNでN-FNの1.3倍に増加した。
酵素によって各FNからN型糖鎖を遊離し、糖アルコールとしてLC/MS解析した結果、どのFNでも共通にジシアロ二本鎖複合型糖鎖(BiNA(2))が最も多く含まれ、1〜3個のシアル酸が結合し、O-アセチル化修飾に差のある合計16種類の糖鎖構造が決定された。トリシアロ三本鎖複合型糖鎖(TriNA(3))に関しては、H-FNでは結合位置の差による異性体が検出された。また、シアル酸のO-アセチル化の割合はN-FNに比べてH-FNで減少し、逆にフコシル化糖鎖の割合は増加していた。糖組成から、H-FNではL-フコースがS-FNの約1.6倍に増加しており、フコシル化の増加が支持された。プロテアーゼフラグメント化後のレクチン反応性から、H-FNでの術後のフコース付加や分岐構造の増加が示唆され、また二次元電気泳動により、各フラグメントの糖鎖修飾による等電点の多様性もH-FNで増加することが示された。
VNでは術後24時間の肝再生初期にRSC細胞接着伸展活性が半減し、アポトーシス誘導が示唆された。さらにVNでは混成型およびオリゴシアリル構造など、FNでは存在しない糖鎖構造が示された。同じ肝実質細胞が産生するタンパク質で、糖鎖と活性変化の相違が観測され、各糖タンパク質の生物機能の差につながると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Changes in glycosylation of vitronectin modulates multimerization and collagen binding during liver regeneration. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sano, K., Asanuma-Date, K., Arisaka, F., Hattori, S., Dgawa, H.
  • 雑誌名: Glycobiology 17 (3)(in press)
• [雑誌論文] Novel carbohydrate-binding activity of pancreatic trypsins to N-linked glycans of glycoproteins. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takekawa H, Ina C, Sato R, Toma K, Ogawa H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281(13) ページ: 8528-8538
  • NAID: 120000861789
• [雑誌論文] Identification of disialic acid-containing glycoproteins in mouse serum : a novel modification of immunoglobulin light chains, vitronectin, and plasminogen. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yasukawa, Z., Sato, C., Sano, K., Ogawa, H., Kitajima, K.
  • 雑誌名: Glycobiology 16 (7) ページ: 651-665
• [雑誌論文] Bovine liverβ-glucuronidase shows carbohydrate-binding activity toward lactose/N-acetyllactosamine sequences and purification by a lactamyl Sepharose column. (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsushita-Oikawa, H, Iida-Tanaka, N., Komatsu, M., Kanamori, T., Matsumoto, I., Seno, N., Ogawa.H.
  • 雑誌名: Glycobiology 16 (10) ページ: 891-901
• [雑誌論文] Novel carbohydrate-binding activity of pancreatic trypsins to N-linked glycans of glycoproteines (2006)
  • 著者名/発表者名: Takekawa H, Ina C, Sato R, Toma K, Ogaw H
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 281(13) ページ: 8528-8538
  • NAID: 120000861789
• [雑誌論文] Screening for and purification of novel self-aggregatable lectins reveal a new functional lectin group in the bark of leguminous trees. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ina, C., Sano, K., Yamamoto-Takahashi, M., Matsushita-Oikawa, H., Takekawa, H., Takehara, Y., Ueda, H., Ogawa H.
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 1726(1) ページ: 21-27
  • NAID: 120000861790
• [雑誌論文] Application of Bioinformatics to Glycoresearch : Glycoinformatics (2005)
  • 著者名/発表者名: Takekawa H., Ogawa, H.
  • 雑誌名: The Glycoforum (On-Line Journal) http://www.glycoforum.gr.jp/science/word/glycotechnology/GT-C10J.html
• [図書] Glycoscience Lab Manual (2007)
  • 著者名/発表者名: Haruko Ogagwa, Keiko Nakagawa
  • 出版者: Elsevier Science Publishers(in press)
• [図書] The Glycoforum (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Takekawa, Haruko Ogawa
  • 出版者: Seikagaku Co., Mizutani Foundation for Glycoscience (On-line journal)
• [図書] 糖鎖科学研究レポート(永井克孝、谷口直之、川崎敏祐編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 小川温子, 佐藤慶子(分担執筆)
  • 総ページ数: 467
  • 出版者: 金芳堂
• [図書] タンパク質科学イラストレイテッド(竹縄忠臣編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 佐野琴音, 小川温子(分担執筆)
  • 総ページ数: 333
  • 出版者: (株)羊土社
• [図書] バイオデータベース利用法-検索からバイオインフォマティクスまで (2005)
  • 著者名/発表者名: 金久實, 小川温子, 西原祥子編集
  • 総ページ数: 208
  • 出版者: 学進出版