膵臓酵素に見出した糖鎖認識による消化・吸収と外分泌調節機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22570111
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 小川 温子 お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科, 教授 (90143700)
• 連携研究者: 川崎 ナナ 国立医薬品食品衛生研究所, 生物薬品部, 部長 (20186167)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 膵臓酵素 / 糖鎖認識 / 糖質消化 / 糖質吸収 / 外分泌調節 / 糖尿病 / α-アミラーゼの糖結合性 / トリプシノーゲンの糖結合性 / リパーゼの糖結合性 / トリプシンの糖結合性 / 血糖値恒常性 / DPP4 / SGLT1 / 糖鎖認識の意義 / 消化・吸収 / 糖代謝 / Na^+-Glc共輸送体1(SGLT1) / α-アミラーゼ / Na+-Glc共輸送体1(SGLT1)

研究概要

デンプン分解酵素α-アミラーゼ、トリプシノーゲンならびに膵リパーゼに見出した糖鎖結合部位とその生物機能について解明した。1.ウシトリプシノーゲンとMe-GalNAcとの共結晶化とX線結晶解析により2か所の糖結合部位を決定した。2.ヒト膵リパーゼの大腸菌での発現、精製、リフォールディング方法を検討し、大量精製法を確立した(特許出願済)。ブタ膵リパーゼとレコンビナントヒト膵リパーゼの糖鎖認識には類似性があることが示された。3.ブタ膵α-アミラーゼ(PPA)と腸管刷子縁の糖鎖リガンドとの結合によりデンプン消化が2.5倍に活性化する一方、膵液分泌時のPPA高濃度下では糖吸収が阻害される事を見出した。PPAの糖タンパク質糖鎖結合性は、急激な高血糖を抑制し恒常性に寄与する。

研究成果

• [雑誌論文] Functional Regulation of Sugar Assimilation by N-Glycan-specific Interaction of Pancreatic α-Amylase with Glycoproteins of Duodenal Brush Border Membrane. (2012)
  • 著者名/発表者名: Asanuma-Date K, Hirano Y, LeNa, Sano K, Kawasaki N, Hashii N, Hiruta Y, Nakayama K, Umemura M, Ishikawa K, Sakagami H, Ogawa H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 号: 27 ページ: 23104-18
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.314658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel anti-HIV-1 activity produced by conjugating unsulfated dextran with polyL-lysine (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K
  • 雑誌名: Antiviral Res 巻: 94 号: 1 ページ: 89-97
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2012.02.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matrix Restructuring During Liver Regeneration is Regulated by Glycosylation of the Matrix Glycoprotein Vitronectin (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, H., Sano, K., Sobukawa, N., Asanuma-Date, K
  • 雑誌名: Liver regeneration 巻: Baptista, P. ed ページ: 79-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matrix Restructuring During Liver Regeneration is Regulated by Glycosylation of the Matrix Glycoprotein Vitronectin. (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruko Ogawa, Kotone Sano, Naomi Sobukawa and Kimie Asanuma-Date
  • 雑誌名: "Liver regeneration" Baptista, P. ed., InTech 巻: 5 ページ: 79-98
  • DOI: 10.5772/45636
  • ISBN: 9789535106227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosylation Changes in Matrix Glycoproteins Regulate the Matrix Restructuring during Liver Regeneration Liver Regeneration (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa H., Sano, K., Sobukawa, N.
  • 雑誌名: Liver regeneration Baptista P., ed., In Tech-Open Access Publisher 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usefulness of specific antibodies to immobilize pyridylaminated N-glycans for solid-phase interaction analyses (2011)
  • 著者名/発表者名: Le, N., Kato, M., Kubo, H., Hirashima, Y., Sakagami, H., Ogawa H
  • 雑誌名: Nat Sci. Rept. Ochanomizu Univ. Tokyo 巻: 61 ページ: 31-45
  • NAID: 120002835833
  • URL: http://hdl.handle.net/10083/49657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usefulness of specific antibodies to immobilize pyridylaminated N-glycans for solid-phase interaction analyses. (2011)
  • 著者名/発表者名: Na Le, Mari Kato, Haruko Ogawa
  • 雑誌名: Nat.Sci.Rept.Ochanomizu Univ.,Tokyo 巻: 61 ページ: 31-45
  • NAID: 120002835833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survival of Hepatic Stellate Cell during Liver Regeneration is Regulated by the Changes in Glycosylation of Rat Vitronectin especially the Decreased Hypersialylation (2010)
  • 著者名/発表者名: Sano, K., Miyamoto, Y., Kawasaki, N., Hashii, N., Itoh, S., Yokoyama, M., Sato, C., Kitajima, K., Ogawa, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 号: 23 ページ: 17301-17309
  • DOI: 10.1074/jbc.m109.077016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survival signals of hepatic stellate cells in liver regeneration are regulated by glycosylation changes in rat vitronectin, especially decreased sialylation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kotone Sano, Yasunori Miyamoto, Nana Kawasaki, Noritaka Hashii, Satsuki Itoh, Misaki Murase, Kimie Date, Mild Yokoyama, Chihiro Sato, Ken Kitajima, Haruko Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 17301-17309
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞外マトリックス分子の糖鎖による肝再生の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵、佐野琴音、小川温子
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 12・902 ページ: 902-910
• [学会発表] Another method of controlling Glc assimilation at high α-amylase concentrations inintestine through N-glycan-specific interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Date, N. Kawasaki, N. Hashii, H.Sakagami, H. Ogawa
  • 学会等名: Int. Symp. Glycoconjugates (Glyco22)
  • 発表場所: Dalian, China.
  • 年月日: 2013-06-27
• [学会発表] 膵α-アミラーゼと腸内糖鎖リガンドとの結合を介する糖吸収調節機構の発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵、川崎ナナ、橋井則貴、蛭田葉子、坂上ひろみ、小川温子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌発現と糖結合性およびその脂質分解活性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 膵リパーゼの糖結合性と複合糖質による活性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: GlycoTOKYO2012
  • 発表場所: 東京慶応大学薬学部
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] Carbohydrate-specific interaction of mammalian pancreatic α-amylases with glycoproteins on intestinal mucosa regulates their functions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Date, N. Kawasaki, N. Hashii, Y.Hiruta, H. Sakagami, H. Ogawa
  • 学会等名: ASMB/SFG Joint meeting 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2012-11-12
• [学会発表] ウシトリプシノーゲンの糖特異的相互作用による活性化調節の構造的基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、坂上ひろみ、白井剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島国際会議場
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Ogawa Pancreatic Trypsinogen Is Controlled by Sugar-specific Interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mitsuhashi, I. Saito, A. Wada, H.Sakagami, M. Konno, T. Shirai, H
  • 学会等名: EWU, JWU, OU Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Seoul, Korea.
  • 年月日: 2012-07-15
• [学会発表] OgawaExpression, purification and refolding of recombinant human pancreatic lipase in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tomita, R. Naradate, T. Higam, K.Aikawa, H
  • 学会等名: EWU, JWU, OU Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Seoul, Korea.
  • 年月日: 2012-07-15
• [学会発表] 膵α-アミラーゼの糖タンパク質糖鎖結合性は腸内の糖質消化・吸収を高次調節する (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵、楽娜、川崎ナナ、橋井則貴、蛭田葉子、坂上ひろみ、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] ウシトリプシノーゲンの活性化の糖特異的相互作用による調節 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、白井剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌における発現、精製とリフォールディング (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 膵酵素の糖結合性と膵臓外分泌顆粒における膵酵素間の相互作用解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三ツ木礼子、大崎加奈恵、伊達公恵、小川温子
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 膵α-アミラーゼと腸内糖鎖リガンドとの結合を介する糖吸収調節機構の発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Date, N. Kawasaki, N. Hashii, Y. Hiruta, H. Sakagami, H. Ogawa.
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡、福岡
• [学会発表] シュードプロテオグリカンPLL-Dexの抗HIV-1活性 Anti-HIV-1 activity of pseudoproteoglycan prepared by conjugating unsulfated dextran with poly-L-lysine (2012)
  • 著者名/発表者名: 狩野文枝、中村公亮、大槻貴博、森治代、星野洪郎、Ariful Hoque、大上厚志、棚元憲一、牛島廣治、坂上ひろみ、小川温子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡、福岡
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌発現と糖結合性およびその脂質分解活性への影響、Expression of Pancreatic Lipase and studies on the Carbohydrate-binding and Lipolytic Activity (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡、福岡
• [学会発表] Characterization of The Anti-HIV-1 Mechanism of a Pseudoproteoglycan Produced by Conjugating Unsulfated Dextran with Poly-L-lysine (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruko Ogawa,Fumie Kano, Takahiro Otsuki, Hiroo Hoshino, Kosuke Nakamura, Haruyo Mori, Hiromi Sakagami
  • 学会等名: ASMB/SFG Joint meeting 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Carbohydrate-specific interaction of mammalian pancreatic α-amylases with glycoproteins on intestinal mucosa regulates their functions. (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Date, N. Kawasaki, N. Hashii, H Sakagami, H. Ogawa.
  • 学会等名: ASMB/SFG Joint meeting 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Novel anti-HIV-1 activity produced by conjugating unsulfated dextran with poly-L-lysine and characterization of the unique antiviral mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Kano, T. Otsuki, K.Nakamura, H. Mori, H. Hoshino, H. Sakagami, H. Ogawa
  • 学会等名: ASMB/SFG Joint meeting 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] ウシトリプシノーゲンの糖特異的相互作用による活性化調節の構造的基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、坂上ひろみ、白石剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 第３１回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] 膵臓外分泌における顆粒内の糖鎖とプロテアーゼチモーゲンとの相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、坂上ひろみ、白石剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 第３１回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌発現とその糖結合性および脂質分解、Expression of Pancreatic Lipase and its carbohydrate-binding and Lipolytic Activity (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第３１回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Pancreatic Trypsinogen Is Controlled by Sugar-specific Interactinon (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mitsuhashi, I. Saitho, A. Wada, H. Sakagami, M. Konno, T. Shirai, H. Ogawa
  • 学会等名: EWU, JWU, OU Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Seoul
• [学会発表] Expression, purification and refolding of recombinant human pancreatic lipase in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: EWU, JWU, OU Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Seoul
• [学会発表] Fc Regions of Mammalian Immunoglobulins Have Carbohydrate-Recognition Activities (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Le, Y.Hirashima, M.Kato, K.Sano, H.Sakagami, H.Ogawa
  • 学会等名: 3^<rd> The 3rd ACGG Conference
  • 発表場所: China, Shanghai
  • 年月日: 2011-12-28
• [学会発表] Functional Regulation of Sugar Assimilation by Newly-Identified Receptors for Pancreatic α-Amylase in Duodenal Brush Border Membrane via Carbohydrate-specific Interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Date K., Kawasaki N., Hashii N., Ito S., Le N., Hirano Y., Ogawa H.
  • 学会等名: Joint Research Symposium 2011, JWU, Ochanomizu and Ehwa woman university
  • 発表場所: 韓国・Seoul
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] 小川温子膵臓外分泌顆粒形成と膵臓酵素の持つpH依存的糖鎖結合性の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三ツ木礼子、大崎加奈恵、伊達公恵
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Novel anti-HIV-1 mechanism of pseudoproteoglycan, conjyugate of unsulfiated glycans with poly-L-lysine, is different from that of sulfated polysaccharides (2011)
  • 著者名/発表者名: Kano F., Nakamura K., Hoshino H., Otsuki T., Oue A., Shimisu N., Nakamura T., Sakagami H., Ogawa H.
  • 学会等名: 21^<st> International Symposium on Glycoconjyugates
  • 発表場所: オーストリア・ウィーン
  • 年月日: 2011-08-26
• [学会発表] The New Receptors for Pancreatic α-Amylase Controls The Blood Glucose Concentration via Carbohydrate-Specific Interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Date K., Kawasaki N., Hashii N., Ito S., Le N., Hirano Y., Ogawa H.
  • 学会等名: 21^<st> International Symposium on Glycoconjyugates
  • 発表場所: オーストリア・ウィーン
  • 年月日: 2011-08-26
• [学会発表] Newly identified receptors for pancreatic α-amylase controls blood glucose concentration via carbohydrate-specific interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimie Date; Nana Kawasaki; Noritaka Hashii; Na Le; Yuki Hirano; Haruko Ogawa
  • 学会等名: 21th Int. Symp. Glycoconjugates (Glyco21)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Roles of glycosylation of vitronectin in the inflammatory changes of liver (2011)
  • 著者名/発表者名: Kotone Sano, Yasunori Miyamoto, Mio Tanabe, Nana Kawasaki, Noritaka. Hashii, Satsuki. Itoh, Sadako Yamada, Haruko Ogawa
  • 学会等名: 3^<rd> Japan-Netherlands Glycobiology Symposium
  • 発表場所: 日本・名古屋(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-09
• [学会発表] 細胞外マトリックス分子の糖鎖による肝再生の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川温子
  • 学会等名: 第4回 多糖の未来フォーラム
  • 発表場所: 東京医科歯科大学歯学部特別講堂
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] Novel regulation of glucose productionand assimilation by carbohydrate- specific interaction between pancreatic α-amylase and brush border glycoproteins in duodenum (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Date; N. Kawasaki; N. Hashii; S. Ito; N. Le; Y. Hirano; H. Ogawa
  • 学会等名: 25th Int. Carbohydrate Symp (ICS2010)
  • 発表場所: Makuhari, Japan
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] 膵リパーゼの糖結合性と複合糖質による活性への影響
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: GlycoTOKYO2012
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 膵α-アミラーゼの糖タンパク質糖鎖結合性は腸内の糖質消化・吸収を高次調節する
  • 著者名/発表者名: 伊達 公恵、楽 娜、川崎 ナナ、橋井 則貴、蛭田 葉子、坂上 ひろみ、小川 温子
  • 学会等名: 平成24年度 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
• [学会発表] シュードプロテオグリカン、PLL-Dex の HIV-1 感染抑制機構に関する研究
  • 著者名/発表者名: 狩野文枝、中村公亮、坂上ひろみ、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
• [学会発表] ウシトリプシノーゲン活性化の糖特異的相互作用による調節
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、白石剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
• [学会発表] 抗体Fc 領域が持つ糖結合活性の分子シミューレーション
  • 著者名/発表者名: 楽娜、平島友里恵、加藤真利、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌における発現、精製とリフォールディング、Expression, purification and refolding of recombinant human pancreatic lipase in Escherichia coli
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第１２回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [図書] 日刊工業新聞2012年3月29日掲載「お茶の水女子大、抗HIV薬が効かなくなったとき新治療薬を作りやすい化合物開発」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨井哲雄
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [図書] 化学-最新のトピックス.糖鎖によるがん克服への挑戦-今なぜ糖鎖が重要か.化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野琴音,小川温子
  • 出版者: 化学同人刊
  • URL: http://www.fujisan.co.jp/product/366/b/620179/
• [図書] 化学 (雑誌) 5月号 「糖鎖によるがん克服への挑戦」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野琴音、小川温子
  • 総ページ数: 108
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 小川温子細胞外マトリックス分子の糖鎖による肝再生の制御.化学工業
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵,佐野琴音
  • 出版者: 化学工業社刊
  • URL: http://iss.ndl.go.jp/books/R000000004-I10911380-00
• [備考]
  • URL: http://www.sci.ocha.ac.jp/chemHP/labos/ogawaHP/files/Page477.htm
• [備考] お茶の水女子大学 理学部化学科 小川研究室
  • URL: http://www.sci.ocha.ac.jp/chemHP/labos/ogawaHP/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.sci.ocha.ac.jp/chemHP/labos/ogawaHP/index.htm
• [産業財産権] 組み替えヒト膵リパーゼの調製方法 (2012)
  • 発明者名: 小川温子、相川京子、富田千尋、楢舘里奈、樋上智子
  • 権利者名: 国立大学法人お茶の水女子大学
  • 産業財産権番号: 2012-263442
  • 出願年月日: 2012-11-30
  • 外国
• [産業財産権] 組み換えヒト膵臓リパーゼの調製方法 (2012)
  • 発明者名: 小川温子、相川京子、富田千尋、楢舘里奈、樋上智子
  • 権利者名: 小川温子、相川京子、富田千尋、楢舘里奈、樋上智子
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-263442
  • 出願年月日: 2012-11-30
• [産業財産権] シュードプロテオグリカンおよびその用途 (2011)
  • 発明者名: 小川温子
  • 権利者名: 国立大学法人お茶の水女子大学
  • 出願年月日: 2011-06-30
  • 外国
• [産業財産権] 公開特許シュードプロテオグリカンおよびその用途 (2004)
  • 発明者名: 小川温子
  • 権利者名: 国立大学法人お茶の水女子大学
  • 出願年月日: 2004-03-31
  • 取得年月日: 2011-06-17