酸化ストレスなどの病態シグナルにおける糖鎖変化とその生理的意義の解明

• 研究課題/領域番号: 17046025
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 北爪 しのぶ 独立行政法人理化学研究所, 糖鎖機能研究チーム, 研究員 (80301753)
• 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: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円); 2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: ST6Gal I / シアル酸転移酵素 / 分泌 / 肝炎 / サンドイッチELISA / 酸化ストレス / 血漿 / BACE1 / SNA / LEC

研究概要

今年度は、血漿中の可溶型ST6Gal Iを検出するためのサンドイッチELISAシステムを確立し、マウス、ラット、ヒト血漿サンプル5マイクロリットル程度で定量可能であることを明らかにした。このサンドイッチELISAを用いて作成した肝小葉zone1またはzone3の傷害ラットモデルの解析を行った。
アリルアルコール投与によってzone1に傷害を起こしたラットの場合、通常の肝炎マーカーが増加しないにもかかわらず血漿中のST6Gal I量の有意な増加を認めた。尚、このzone1傷害ラットにおいては血漿中のα2マクログロブリンやハプトグロビンが増加していた。このため、肝臓に急性期反応が生じ、肝臓内のST6Gal I mRNAが増加したことが分子的背景であると考えられた。
次にプロモベンゼン投与によってzone3に傷害を起こしたラットについても解析を行った。この場合は薬剤投与24時間後に肝炎マーカーであるASTおよびALTは増加した。興味深いことに薬剤投与8時間後とかなり早い時間に血漿中のST6Gal Iが増加していた。Zone3傷害ラットの肝臓におけるST6Gal IおよびBACE1発現の増加は見られなかったものの、プロモベンゼンの作用機構から酸化ストレスがST6GalI分泌増加の引き金となっていることが予想された。
以上の結果は、血漿中のST6GalIは肝疾患バイオマーカーとしての有用性を示唆するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Screening a series of sialyltransferases for possible BACE1 substrates (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Kitazume, Y.Tachida, R.Oka, K.Nakagawa, S.Takgashima, Y-C.Lee, Y.Hashimoto
  • 雑誌名: Glycoconjugate J. 23 ページ: 437-441
• [雑誌論文] Sialylation enhances the secretion of neurotoxic amyloid-β-peptides (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nakagawa, S.Kitazume, R.Oka, K.Maruyama, T.C.Saido, Y.Sato, T.Endo, Y.Hashimoto
  • 雑誌名: J. Neurochem. 96 ページ: 924-933
• [雑誌論文] Screening a series of sialyltransferases for possible BACE1 substrates (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Kitazume, Y.Tachida, R.Oka, K.Nakagawa, S.Takashima, Y-C.Lee, Y.Hashimoto
  • 雑誌名: Glycoconjugate J (in press)
• [雑誌論文] Sialylation enhances the secretion of neurotoxic amyloid-β-peptides (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nakagawa, S.Kitazume, R.Oka, K.Maruyama, T.C.Saido, Y.Sato, T.Endo, Y.Hashimoto
  • 雑誌名: J.Neurochem. (In press)
• [雑誌論文] In vivo cleavage of α2,6-sialyltransferase by Alzheimer's β-secretase (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Kitazume, K.Nakagawa, R.Oka, Y.Tachida, K.Ogawa, Y.Luo, M.Citron, H.Shitara, C.Taya, H.Yonekawa, J.C.Paulson, E.Miyoshi, N.Taniguchi, Y.Hashimoto
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 8589-8595
• [雑誌論文] Characterization of Drosophila aspartic proteases that induce the secretion of a Golgi-resident transferase, heparan sulfate 6-O-sulfotransferase (2005)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Kotani, S.Kitazume, Keisuke Kamimura, Satomi Takeo, Toshiro Aigaki, Hiroshi Nakato, Yasuhiro Hashimoto
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 315-322
• [雑誌論文] Involvement of proteases in glycosyltransferase secretion : Alzheimer's beta-secretase-dependent cleavage and a following processing by an aminopeptidase (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Kitazume, M.Suzuki, T.C.Saido, Y.Hashimoto
  • 雑誌名: Glycoconjugate J. 21 ページ: 25-29
• [図書] 可溶型糖転移酵素 : 肝疾患バイオマーカーへの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北爪しのぶ
  • 出版者: ファルマシア
• [図書] 糖鎖化学の新展開 (2005)
  • 著者名/発表者名: 北爪しのぶ
  • 総ページ数: 536
  • 出版者: エヌ・ティー・エス社
• [産業財産権] 肝細胞癌の診断方法 (2006)
  • 発明者名: 橋本康弘, 北爪しのぶ, 岡律子, 萩原良明, 木下憲明, 三善英知, 谷口直之
  • 権利者名: 理化学研究所, 国立大学法人大阪大学, 株式会社免疫生物研究所
  • 産業財産権番号: 2006-156167
  • 出願年月日: 2006-06-05
• [産業財産権] 血清糖蛋白質をバイオマーカーとするアルツハイマー病の診断方法 (2005)
  • 発明者名: 北爪 しのぶ, 立田 由里子, 岡 律子, 橋本 康弘
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 2005-138070
  • 出願年月日: 2005-05-11