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運動器疾患の克服に向けた糖ヌクレオチド代謝の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K05932
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42020:獣医学関連
研究機関岩手大学

研究代表者

古市 達哉  岩手大学, 農学部, 教授 (30392103)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード糖ヌクレオチド / 腱 / 軟骨 / CANT1 / SLC35A3 / 運動器疾患 / SLC35D1 / 遺伝子欠損マウス / 等ヌクレオチド / 運動器 / ノックアウトマウス / クリコサミニグリカン
研究開始時の研究の概要

糖ヌクレオチド (NTS) は、糖鎖合成の際に単糖の供給源となる分子 (糖供与体)である。本研究の目的は、NTS代謝関連遺伝子のノックアウトマウスの解析を通して、骨や靭帯などの運動器の恒常性維持におけるNTS代謝の役割を解明することである。現在、先進国では骨粗鬆症、変形性関節症、変形性脊椎症などの運動器疾患が急増しており、治療薬・予防法の開発が急務となっている。本研究から運動器疾患克服の標的となるNTS代謝関連分子を同定し、創薬研究への応用を目指して取り組んでいく。

研究成果の概要

糖ヌクレオチド代謝関連分子の運動器における機能として、以下を示した。(1) Cant1 KOマウス腱ではコラーゲン細繊維の大型化、真円度の低下、集合不全が生じており、デルマタン硫酸含量は著明に減少していた。CANT1はデルマタン硫酸の産生調節を介して腱コラーゲン線維の構築に関与していることが示された。(2) Slc35a3 KOマウスは重度の脊椎形成不全を呈し、出生後、数時間以内に死亡した。KOマウスの成長板では細胞外マトリックスが著明に減少しており、グリコサミノグリカン (GAG) 含量が有意に低下していた。SLC35A3はGAG産生を調節することで、軟骨形成に関与していることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢化社会を迎えている日本では、運動器疾患が急増しており、その対策が急務となっている。糖鎖は運動器構成細胞の機能においても重要な働きを担っており、糖ヌクレオチド (Nucleotide sugar: NS) 代謝関連分子は運動器疾患治療薬の標的分子になり得る可能性を持っている。本研究によって腱の発生または恒常性維持に関わるNS関連分子としてCANT1、脊椎と軟骨形成に関わるNS関連分子としてSLC35A3を同定することができた。両分子の機能解析を継続し、NS代謝関連分子を標的とした創薬研究へと発展させていきたい。

報告書

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

    (7件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Expression profiles of genes encoding glycosyltransferases synthesizing the glycosaminoglycan linker region during chondrogenic differentiation of ATDC5 cells2024

    • 著者名/発表者名
      Yamashita R, Lee E, Furuichi T
    • 雑誌名

      Jpn J Vet Res

      巻: 72

    • 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] Mice lacking nucleotide sugar transporter SLC35A3 exhibit lethal chondrodysplasia with vertebral anomalies and impaired glycosaminoglycan biosynthesis2023

    • 著者名/発表者名
      Saito S, Mizumoto S, Yonekura T, Yamashita R, Nakano K, Okubo T, Yamada S, Okamura T, Furuichi T.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 18 号: 4 ページ: e0284292-e0284292

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0284292

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 糖転移酵素B3GalT6は マウス胚の発生に必須であり、 同酵素のステム領域はゴルジ体への局在に関与する2023

    • 著者名/発表者名
      山下莉奈、中野堅太、八重樫大、芝陽子、岡村匡史、古市達哉
    • 学会等名
      第166回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Slc35a3欠損マウスの作製およびウシ複合脊椎形成不全症モデル動物としての評価2022

    • 著者名/発表者名
      古市達哉、齋藤宗一郎、米倉司、中野堅太、岡村匡史.
    • 学会等名
      第69回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖ヌクレオチド輸送体SLC35A3はグリコサミノグリカン合成に関与し、脊椎及び軟骨形成に必須である2022

    • 著者名/発表者名
      米倉司、齋藤宗一郎、水本秀二、山田修平、大久保直、中野堅太、岡村匡史、古市達哉.
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Slc35a3欠損マウスの作製およびウシ複合脊椎形成不全症モデル動物としての評価2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤宗一郎、米倉司、中野堅太、岡村匡史、古市達哉
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CRIM1は軟骨細胞の増殖とアポトーシスを調節することで、骨格成長を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      生地伸康、矢神和広、齋藤宗一郎、新美君枝、高橋英機、古市達哉
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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