N結合型糖鎖の生合成過程をレポーターとした細胞の健康状態の定量化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 18K05427
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38030:応用生物化学関連
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 藤谷 直樹 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10374191)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 糖鎖修飾 / 質量分析法 / 小胞体ストレス / N結合型糖鎖 / ERストレス / 質量分析 / 糖鎖構造解析 / 生体分子分析化学

研究成果の概要

本研究は、N結合型糖鎖の生合成経路を追跡は小胞体（ER）の状態を反映するレポーターとなり、ERストレスの定量的な指標を提供することを示した。ERストレスに伴うN-グリカンと分解された遊離糖（fOSs）の構造変化を定量的に解析し、それらを統合することで、ERストレスを定量的に評価し、タンパク質マーカーだけでは不可能であったERストレスの原因を区別できる技術として発表した。本研究は、多くの疾患の原因であるERストレスを定量的かつ高感度に検出する技術として導出されることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、神経変性疾患、炎症性疾患、さらにはがんなど、様々な疾患の原因となる小胞体(ER)ストレスを、「どの程度のストレスか」といった定量的な評価を可能にする方法を、糖鎖の定量的な構造解析技術によって示した。網羅的な糖鎖構造解析であるグライコミクスがバイオマーカー探索の中心的な技術として成熟してきた中、定性的なマーカー探索を超え、ERの状態を定量的に反映する動的な指標を提供することを可能にすることを示した。本技術によって、細胞の異常を定量的に高感度に検出することが可能となり、細胞診など病理診断分野に応用されることが期待される。