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グライコプロテオミクスによる神経分化の分子基盤の解明と神経変性疾患マーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 21H02617
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

川崎 ナナ  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (20186167)

研究分担者 大橋 祥子  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任助手 (00908709)
高倉 大輔  横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任教員 (90760231)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードグライコプロテオミクス / iPS細胞 / 神経分化 / 神経変性疾患 / 糖鎖 / デ―タ非依存的データ取得 / LC/MS/MS / O-GlcNAc / OGlcNAc / データ非依存的データ取得法 / 糖鎖合成酵素 / 分子マーカー / アルツハイマー病 / 糖鎖生合成酵素 / 神経変性疾患マーカー / バイセクト糖鎖
研究開始時の研究の概要

糖鎖は分化やがん化など様々な生命現象に係わっている。しかし、神経分化や再生における糖鎖の役割は断片的にしか解明されていない。それは、ヒト神経分化・再生を時間的・空間的に再現するモデルに限界があったこと、及びタンパク質への糖鎖修飾を体系的・網羅的に解析することが困難であったことに起因する。本研究では、我々が開発したN-グライコプロテオーム解析手法を用いて、正常iPS細胞と神経変性疾患モデルiPS細胞の神経分化に伴う糖タンパク質プロファイル変化を解析することで、神経分化の分子基盤の一端を明らかにするとともに、神経変性疾患診断マーカー候補の探索を行う。

研究成果の概要

糖鎖は様々な生命現象や疾患と関係があるが、グライコプロテオミクス技術や、ヒト神経モデルの入手に限界があり、糖鎖と神経分化や神経変性疾患との関係性には不明な点が多い。我々は、神経変性疾患の糖鎖診断マーカーの探索を目的に、グライコプロテオミクス技術の開発とiPS細胞由来神経の利用を検討している。本研究では、O-GlcNAcプロテオミクス技術を開発し、これをパーキンソン病モデル(PD) と組み合わせることで、PD関連OGlcNAc修飾の探索に利用できることを確認した。また、先にiPS細胞のN-型糖鎖プロテオミクスで見出した神経特異的BA2は、iPSCの神経軸索伸長に関与している可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々が開発しているグライコプロテオミクス手法は、微量の糖鎖修飾を定量解析できる利点がある。また、iPS細胞から作製した疾患モデルは、動物モデルでは解明できないヒト糖鎖の機能解析に適している。グライコプロテオミクス手法と、ヒト神経分化や神経変性疾患モデルを組み合わせた糖鎖研究アプローチは、これまで技術的な限界により明らかにできなかったヒト神経分化や神経変性疾患における糖鎖の役割を明らかにし、糖鎖診断マーカーおよび創薬ターゲットの特定につながるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Comparative Analysis of Site-Specific N-glycosylation of LAMP1 from Breast Cancer Tissues2024

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Shoko、Takakura Daisuke、Kobayashi Noritoshi、Tokuhisa Motohiko、Ichikawa Yasushi、Kawasaki Nana
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 175 号: 5 ページ: 561-572

    • DOI

      10.1093/jb/mvae001

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive Membrane <i>N</i>-Glycoproteomics Using Human Breast Cancer Cell Line Pairs2023

    • 著者名/発表者名
      Takakura Daisuke、Yoshida Haruka、Ohashi Shoko、Kawasaki Nana
    • 雑誌名

      Mass Spectrometry

      巻: 12 号: 1 ページ: A0117-A0117

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.A0117

    • ISSN
      2186-5116, 2187-137X
    • 年月日
      2023-04-11
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Beta-1,4-galactosyltransferase-3 deficiency suppresses the growth of immunogenic tumors in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Wei Heng、Naruse Chie、Takakura Daisuke、Sugihara Kazushi、Pan Xuchi、Ikeda Aki、Kawasaki Nana、Asano Masahide
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 01-14

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1272537

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] O-GalNAc glycosylation determines intracellular trafficking of APP and Aβ production2023

    • 著者名/発表者名
      Tachida Yuriko、Iijima Junko、Takahashi Kazuto、Suzuki Hideaki、Kizuka Yasuhiko、Yamaguchi Yoshiki、Tanaka Katsunori、Nakano Miyako、Takakura Daisuke、Kawasaki Nana、Saito Yuko、Manya Hiroshi、Endo Tamao、Kitazume Shinobu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 7 ページ: 104905-104905

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104905

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative proteomics for development and manufacturing of human induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells using data-independent acquisition mass spectrometry2023

    • 著者名/発表者名
      Takaya Urasawa, Takumi Koizumi, Kazumasa Kimura, Yuki Ohta, Nana Kawasaki
    • 雑誌名

      J Proteome Res

      巻: in press 号: 6 ページ: 1843-1854

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.2c00841

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glycoproteomic analysis of the changes in protein N-glycosylation during neuronal differentiation in human-induced pluripotent stem cells and derived neuronal cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kimura, Takumi Koizumi, Takaya Urasawa, Yuki Ohta, Daisuke Takakura, Nana Kawasaki
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 11169-11169

    • DOI

      10.1038/s41598-021-90102-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postsynaptic structure formation of human iPS cell-derived neurons takes longer than presynaptic formation during neural differentiation in vitro.2021

    • 著者名/発表者名
      Togo K, , Fukusumi H, Shofuda T, Ohnishi H, Yamazaki H, Hayashi M, Kawasaki N, Takei N, Nakazawa T, Saito Y, Baba K, Hashimoto H, Sekino Y, Shirao T, Mochizuki H, Yanemura H
    • 雑誌名

      Mol Brain

      巻: 14 号: 1 ページ: 149-149

    • DOI

      10.1186/s13041-021-00851-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] O-GlcNAcプロテオミクス手法の開発とパーキンソン病モデル細胞の神経分化におけるO-GlcNAc修飾の網羅的解析2023

    • 著者名/発表者名
      保科 隼佑・浦澤 貴哉・西村 梨香・芳﨑 雅人・高倉 大輔・菅原 亨・川崎 ナナ
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] O-GlcNAcプロテオミクスによるパーキンソン病モデル細胞の神経分化におけるO-GlcNAc修飾の解析2023

    • 著者名/発表者名
      保科 隼佑・浦澤 貴哉・西村 梨香・芳﨑 雅人・高倉 大輔・菅原 亨・川崎 ナナ
    • 学会等名
      グライコ東京2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞の神経分化に伴うプロテオグリカンプロファイルの解析2023

    • 著者名/発表者名
      高下寛生、西村梨香、高倉大輔、川崎ナナ
    • 学会等名
      グライコ東京2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト人工多能性幹細胞の神経分化に伴うプロテオグリカンプロファイルの解析2023

    • 著者名/発表者名
      高下寛生・西村梨香・川崎ナナ
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] データ非依存的取得LC/MS/MSを用いたヒト人工多能性幹細胞神経分化におけるリン酸化タンパク質の定量解析2023

    • 著者名/発表者名
      勝野恵梨・西村梨香・高倉大輔・川崎ナナ
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] データ非依存的取得質量分析法を用いた神経分化関連O-GlcNAc修飾タンパク質の探索2023

    • 著者名/発表者名
      保科隼佑・浦澤貴哉・西村梨香・高倉大輔・川崎ナナ
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細胞製品製造とクオリティ・バイ・デザイン(QbD)2023

    • 著者名/発表者名
      川崎ナナ
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Proteomic and glycoproteomic approaches for development and manufacturing of human induced pluripotent stem cells derived products2023

    • 著者名/発表者名
      Takaya Urasawa, Nana Kawasaki
    • 学会等名
      Asia-Oceania Mass Spectrometry Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DIA-MSを利用したMAMによる細胞加工製品の品質管理戦略2023

    • 著者名/発表者名
      川崎ナナ
    • 学会等名
      BMS (Biological Mass Spectrometry)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] データ非依存的取得法を用いた細胞内O-GlcNAc修飾タンパク質の定量解析2023

    • 著者名/発表者名
      保科隼佑・西村梨香・浦澤貴哉・高倉大輔・川崎ナナ
    • 学会等名
      第71回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外マトリクスの違いが内胚葉分化におよぼす影響の解析2023

    • 著者名/発表者名
      河内悠華子、西村梨香、川崎ナナ
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞の神経分化過程における糖転移酵素GnT-Ⅲの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      松嶋 華子、西村 梨香、浦澤 貴哉、川崎 ナナ
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞の神経及び心筋細胞分化における糖鎖の機能解明を目指した糖鎖関連酵素の網羅的解析2023

    • 著者名/発表者名
      西村梨香、浦澤貴哉、松嶋華子、河内悠華子、川崎ナナ
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来神経幹細胞の超網羅的定量プロテオミクスと分化制御因子の同定2022

    • 著者名/発表者名
      浦澤貴哉, 西村梨香, 小泉匠, 木村一雅, 太田悠葵, 川崎ナナ
    • 学会等名
      第12回レギュラトリーサイエンス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DIA-MSを用いた定量プロテオミクスによるヒトiPS細胞の分化制御因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      浦澤貴哉、小泉匠、木村一雅、太田悠葵、川崎ナナ
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DIA-MSによる幹細胞の神経分化における糖鎖合成酵素の時間的プロファイリング2022

    • 著者名/発表者名
      西村梨香、松嶋華子、浦澤貴哉、川崎ナナ
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] データ非依存的取得法を用いた定量プロテオミクスによるヒト人工多能性幹細胞の神経幹細胞分化制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      浦澤貴哉、小泉匠、木村一雅、太田悠葵、川崎ナナ
    • 学会等名
      第70回日本質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト人工多能性幹細胞を用いた超網羅的タンパク質分析法の開発と糖転移酵素変動解析への応用2022

    • 著者名/発表者名
      西村梨香、浦澤貴哉、小泉匠、川崎ナナ
    • 学会等名
      第70回日本質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] グライコプロテオミクスとモダリティ開発2022

    • 著者名/発表者名
      川崎ナナ
    • 学会等名
      臨床プロテオゲノミクス学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いた超網羅的タンパク質分析法の開発と糖転移酵素解析への応用2021

    • 著者名/発表者名
      西村梨香、浦澤貴哉、小泉匠、川崎ナナ
    • 学会等名
      GlycoTOKYO
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Postsynaptic structure formation of human iPS cell-derived neurons takes longer than presynaptic formation during neural differentiation in vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Togo, Hayato Fukusumi, Tomoko Shofuda, Hiroshi Ohnishi, Hiroyuki Yamazaki, Mariko K. Hayashi, Nana Kawasaki, Nobuyuki Takei, Takanobu Nakazawa, Yumiko Saito, Kousuke Baba, Hitoshi Hashimoto, Yuko Sekino, Tomoaki Shirao, Hideki Mochizuki, Yonehiro Kanemura
    • 学会等名
      ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DIA-MSによるヒトiPS細胞由来神経幹細胞の定量プロテオーム解析2021

    • 著者名/発表者名
      浦澤貴哉、小泉匠、木村一雅、太田悠葵、川崎、ナナ
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞神経分化初期の定量プロテオーム解析2021

    • 著者名/発表者名
      浦澤貴哉、小泉匠、木村一雅、太田悠葵、川崎ナナ
    • 学会等名
      第69回日本質量分析学会総合討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞の神経分化に伴う糖タンパク質合成とN型糖鎖修飾の変化の解析2021

    • 著者名/発表者名
      木村一雅、浦澤貴哉、小泉匠、高倉大輔、太田悠葵、川崎ナナ
    • 学会等名
      第69回日本質量分析学会総合討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] LC/MS/MSによるHEK293T産生アミロイド前駆体タンパク質770のO-型糖鎖解析2021

    • 著者名/発表者名
      髙倉大輔、三浦里織、北爪しのぶ、川崎ナナ
    • 学会等名
      第69回日本質量分析学会総合討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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