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神経変性促進分子「バイセクト糖鎖」の選択的発現機構と作動原理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07356
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関岐阜大学

研究代表者

木塚 康彦  岐阜大学, 研究推進・社会連携機構, 准教授 (20564743)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード糖鎖生物学 / 糖鎖 / bisecting GlcNAc / バイセクト糖鎖 / 脳 / HNK-1 / GnT-V / PRMT1 / GnT-III / アルツハイマー病
研究成果の概要

本研究は、神経系の糖鎖の発現と機能を明らかにするものである。特にアルツハイマー病を促進するバイセクト糖鎖や関連する糖鎖構造に着目している。本研究による主な成果として、バイセクト糖鎖の発現とも関連の深い糖鎖分岐構造GnT-Vの立体構造を世界で初めて明らかにした(Nagae et al., Nat. Commun., 2018)。また、バイセクト糖鎖の欠損マウスの脳では、N型糖鎖の末端構造がおしなべて増加していることを発見し(Nakano et al., Mol. Cell. Proteomics, 2019) 、バイセクト糖鎖がN型糖鎖の成熟を抑制する働きがあることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、バイセクト糖鎖のN型糖鎖抑制因子としての生理機能が明らかになったとともに、バイセクト糖鎖の発現にも関わるGnT-Vの立体構造を世界に先駆けて解明した。バイセクト糖鎖はアルツハイマー病の発症や進行と深く関わり、アルツハイマー病患者でその発現量が増加していることから、患者脳で本糖鎖が発現することの意義の解明に近づいたと言える。またGnT-Vはがんの悪性化を引き起こす糖鎖分岐構造を形成することから、その立体構造の解明によってがんの悪性化を抑える化合物のデザインが可能になった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Georgia(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Saarland University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Georgia(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Saarland University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Academia Sinica(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute/Saarland University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Region-specific upregulation of HNK-1 glycan in the PRMT1-deficient brain2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Misuzu、Hirata Tetsuya、Yonekawa Chizuko、Takeichi Kaho、Fukamizu Akiyoshi、Nakagawa Tsutomu、Kizuka Yasuhiko
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1864 号: 3 ページ: 129509-129509

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2019.129509

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Structure and Function of Glycosyltransferases Involved in N-glycan Maturation2020

    • 著者名/発表者名
      Nagae Masamichi、Yamaguchi Yoshiki、Taniguchi Naoyuki、Kizuka Yasuhiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 2 ページ: 437-437

    • DOI

      10.3390/ijms21020437

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulated Expression and Disease Relevance of Neural Glycans2019

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Yasuhiko
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 31 号: 181 ページ: SE89-SE90

    • DOI

      10.4052/tigg.1942.2SE

    • NAID

      130007683613

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 年月日
      2019-07-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and Modulation of Fucosylated Glycans using Fucose Analogs2019

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Yasuhiko
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 31 号: 178 ページ: E1-E6

    • DOI

      10.4052/tigg.1757.1E

    • NAID

      130007556939

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 年月日
      2019-01-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bisecting GlcNAc Is a General Suppressor of Terminal Modification of N-glycan2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano M, Mishra SK, Tokoro Y, Sato K, Nakajima K, Yamaguchi Y, Taniguchi N, Kizuka Y.
    • 雑誌名

      Mol Cell Proteomics

      巻: 18(10) 号: 10 ページ: 2044-2057

    • DOI

      10.1074/mcp.ra119.001534

    • NAID

      120006731226

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] N‐glycome inheritance from cells to extracellular vesicles in B16 melanomas2019

    • 著者名/発表者名
      Harada Yoichiro、Kizuka Yasuhiko、Tokoro Yuko、Kondo Kiyotaka、Yagi Hirokazu、Kato Koichi、Inoue Hiromasa、Taniguchi Naoyuki、Maruyama Ikuro
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 942-951

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13377

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of the heterogeneity of extracellular vesicles by membrane organization and sorting machineries2019

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and mechanism of cancer-associated N-acetylglucosaminyltransferase-V2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Implication of C-type lectin receptor langerin and keratan sulfate disaccharide in emphysema2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sialylation of extracellular superoxide dismutase (EC-SOD) enhances furin-mediated cleavage and secretion2017

    • 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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Alkynyl-Fucose Halts Hepatoma Cell Migration and Invasion by Inhibiting GDP-Fucose-Synthesizing Enzyme FX, TSTA32017

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Yasuhiko、Nakano Miyako、Yamaguchi Yoshiki、Nakajima Kazuki、Oka Ritsuko、Sato Keiko、Ren Chien-Tai、Hsu Tsui-Ling、Wong Chi-Huey、Taniguchi Naoyuki
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 24 号: 12 ページ: 1467-1478

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2017.08.023

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] N -glycan and Alzheimer's disease2017

    • 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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Biosynthetic regulation of Complex N-glycan structures2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Kizuka
    • 学会等名
      International Symposium on Bio-CHAINs
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suppression of terminal N-glycan modifications by bisecting GlcNAc2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Kizuka
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Society for Glycobiology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bisecting GlcNAc is a general suppressor of terminal modifications of N-glycans2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Kizuka
    • 学会等名
      XXV International Symposium on Glycoconjugates
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖タンパク質のbisecting GlcNAc糖鎖修飾の生理機能と認知症との関わり2019

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      第83回生化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] がん・アルツハイマー病に関与する糖転移酵素の構造と機能2018

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      第8回岐阜構造生物学・医学・論理的創薬シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] N型糖鎖の枝分かれ構造の生合成と疾患との関連性2018

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      第3回名大医薬系3部局交流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖の枝分かれ構造の生化学2018

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部 第184回例会 若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖生物学を研究する上でのデータベースへの期待2018

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      トーゴーの日シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖アナログを用いた糖鎖機能の追跡と改変2018

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖アナログを利用した糖鎖機能の追跡と改変2018

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inhibitory roles of bisecting GlcNAc in terminal modifications of N-glycan2018

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Y., Nakano M., Taniguchi N
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Glycosyltransferases
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of terminal N-glycan modifications by bisecting GlcNAc2018

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Y., Nakano M., Taniguchi N
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Society for Glycobiology. 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経系糖鎖の発現・機能解析とケミカルツールの開発2017

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      ConBIO2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フコース誘導体を用いたグライコケミカルバイオロジー2017

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦、谷口直之
    • 学会等名
      ConBIO2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Detection and disease involvement of bisecting GlcNAc and fucosylated glycans2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Kizuka
    • 学会等名
      Internaltional Symposium, Systems Glycobiology and Beyond
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] N型糖鎖のbisecting GlcNAc修飾に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦
    • 学会等名
      糖鎖科学中部拠点 第14回若手の力フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Glyco-chemical biology using fucose analogs2017

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Y., Funayama S., Nakano M., Nakajima K., Yamaguchi Y., Kitazume S., Ren ST., Hsu TL., Wong CH., Taniguchi N
    • 学会等名
      XXIV International Symposium on Glycoconjugates
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bisecting GlcNAcが持つN型糖鎖末端の修飾抑制機能2017

    • 著者名/発表者名
      木塚康彦、中の三弥子、北爪しのぶ、谷口直之
    • 学会等名
      第36回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Suppressive effects of bisecting GlcNAc on terminal modifications of N-glycans2017

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Y., Nakano M., Taniguchi N
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Society for Glycobiology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 糖鎖の複雑化を調節する仕組みを発見

    • URL

      https://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/press/20190805.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~kizuka_2/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] がん悪性化に関与する糖鎖合成酵素GnT-Vの構造を解明

    • URL

      https://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/press/20180821.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~kizuka_2/publication.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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