| 研究課題/領域番号 |
21H02617
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47020:薬系分析および物理化学関連
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
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| 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 / LC/MS/MS / OGlcNAc / データ非依存的データ取得法 / 糖鎖合成酵素 / 糖鎖 / 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 |
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| 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。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、神経変性疾患の診断法や治療法の開発に資する研究として、iPS細胞で作製した疾患モデル細胞を用いて、その疾患に特徴的な糖鎖修飾や糖鎖酵素を明らかにすることである。
令和４年度は、O型糖鎖の中でも特に神経変性疾患との関係が指摘されているOGlcNAc修飾と疾患の関係を明らかにすることを目的に、OGlcNAcプロテオミクス手法の開発を開始した。この手法では、網羅性と定量性に優れたデータ非依存的質量分析法(DIA-MS)を採用した。また、iPS細胞から回収したタンパク質のトリプシン消化物から、WGAレクチンを用いてOGlcNAcペプチドを濃縮し、そのマススペクトルデータを用いて、DIA-MSに必要なスペクトルライブラリを構築した。
令和5年度は、iPS細胞を用いてパーキンソン病 (PD) モデルを作製し、OGlcNAcプロテオミクスにより、PDに特徴的なOGlcNAc修飾タンパク質を同定することを目指した。PD家族性変異として知られるLRRK2のG2019S変異をiPSCに導入して作製した神経前駆細胞 (NPC) と、変異を導入していないコントロールNPCを神経細胞 (NC) へ分化させた。DIA-MSとライブラリサーチの結果、O-GlcNAcペプチドとして、既知のHCF1やBPTFなど27種のタンパク質に由来する43種のOGlcNAcペプチドを同定することができた。また、PDモデルではコントロール細胞よりもNPCではO-GlcNAc修飾程度が高いが、NCでは減少することが示唆された。今後は神経細胞からOGlcNAcペプチドを濃縮することでライブラリを拡張し、より多くのPD関連OGlcNAc修飾タンパク質を明らかにする予定である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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