グロボ系スフィンゴ糖脂質のＬＰＳ受容体への特異的結合による生体防御機構

• 研究課題/領域番号: 23659171
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 古川 鋼一 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80211530)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: グロボシド / LPS / エンドトキシンショック / A4GALT / TLR-4 / エンドトシンショック / TLR4 / MD2 / 脂質ラフト / 内因性リガンド / 血管内皮 / 糖脂質 / エンドトキシン / ミクロドメイン / シグナル

研究概要

LPSで誘導されるスフィンゴ糖脂質の生体防御機能と作用機構を解析した。とくに細胞膜におけるグロボ系糖脂質のLPSによる細胞障害に対する抑制機能につき、LPS受容体とGb4の結合特異性と相互作用を解析し新規の糖脂質機能の解明をめざした。Gb4のTLR-4/MD2への特異的結合と、LPSシグナルの抑制作用が示された。また、Gb4の中で、飽和脂肪酸含有セラミドから成る分子のみがTLR-4/MD2に結合したことから、免疫細胞染色や膜分子の分画の結果と共に、その結合が脂質ラフトで起こることが示唆された。LPS注入マウスへのGb4の投与でエンドトキシンショックの軽減が見られ、治療応用の可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Neuronal expression of GalNAc transferase is sufficient to prevent the age-related neurodegenerative phenotype of complex ganglioside deficient mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yao, D., McGonigal, R., Barrie, J.A., Cappell, J., Cunningham, M.E., Meehan, G.R., Fewou, S.N., Edgar, J.M., Rowan, E., Ohmi, Y., Furukawa, K., Furukawa, K., Brophy, P.J., Willison, H.J.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 34 ページ: 880-891
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLR4-MD-2complex is negativerly regulated by an endogenous ligand, globotetrasylceramide in vascular endothelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondo, Y., Tokuda, N., Nishitani, C., Ohto, U., Akashi-takaura, S., Ito, Y., Uchikawa, M., Kuroki, Y., Miyake, K., Zhang, Q., Furukawa, K., Furukawa, K
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 ページ: 4714-4719
• [雑誌論文] β4GalT6 is involved in the synthesis of lactosylceramide with less intensity than β4GalT5 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokuda N, Numata S, Li X, Nomura T, Takizawa M, Kondo Y, Yamashita Y, Hashimoto N, Kiyono T, Urano T, Furukawa K, Furukawa K
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 23 号: 10 ページ: 1175-1183
  • DOI: 10.1093/glycob/cwt054
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trimeric Tn antigen on Syndecan-1 binds to integrins and enhances cancer metastasis via dynamic changes of membrane microdomains. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, Y., Zhang, Q., Akita, K., Nakada, H., Hamamura, K., Tsuchida, A., Okajima, T., Furukawa, K., Urano, T., Furukawa, K
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 24264-24276
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLR4-MD-2 complex is negatively regulated by an endogenous ligand, globotetraosylceramide in vascular endothelial cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondo, Y., Tokuda, N., Nishitani, C., Ohto, U., Akashi-TakKondo, Y., Tokuda, N., Nishitani, C., Ohto, U., Akashi-Takamura, S., Ito, Y., Uchikawa, M., Kuroki, Y., Miyake, K., Zhang, Q., Furukawa, K., Furukawa, K
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 号: 12 ページ: 4714-4719
  • DOI: 10.1073/pnas.1218508110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protemic analysis of ganglioside-associated membrane molecules : Substantial basis for molecular clustering (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, N., Hamamura, K., Kotani, N., Furukawa, K., Kaneko, K., Honke, K., Furukawa, K
  • 雑誌名: Proteomics 巻: 12 ページ: 3154-3163
• [雑誌論文] Clostridium perfringens Alpha-toxin Recognnezies the GM1a/TrkA Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, M., Kabura, M., Takagishi, T., Suzue, A., Tominaga, K., Urano, S., Nagahama, M., Kobayashi, K., Furukawa, K., Sakurai, J
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 33070-33079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clostridium perfringens Alpha-toxin Recognizes the GM1a/TrkA Complex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, M., Kabura, M., Takagishi, T., Suzue, A., Tominaga, K., Urano, S., Nagahama, M., Kobayashi, K., Furukawa, K., Furukawa, K., Sakurai, J.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 33070-33079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of ganglioside-associated membrane molecules: Substantial basis for molecular clustering. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, N., Hamamura, K., Kotani, N., Furukawa, K., Kaneko, K., Honke, K., Furukawa, K.
  • 雑誌名: Proteomics 巻: 12 号: 21 ページ: 3154-3163
  • DOI: 10.1002/pmic.201200279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of LY6D is induced at the surface of MCF10A cells by X-ray irradiation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa, M., Jeyasekharan, A., Surmann, E.-M., Hashimoto, N., Kurosawa, G., Furukawa, K., Venkitaraman, A., Kurosawa, Y.
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 279 号: 24 ページ: 4479-4491
  • DOI: 10.1111/febs.12034
  • 査読あり
• [雑誌論文] C9-R95X Polymorphism in Patients with Neovascular Age-Related Macular Degeneration. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishiguchi KM
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 巻: 53(1) 号: 1 ページ: 508-512
  • DOI: 10.1167/iovs.11-8425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms for the regulation of nervous systems with glycosphingolipids (2011)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K, Ohmi Y, Ohkawa Y, Tokuda N, Tajima O, Furukawa K
  • 雑誌名: Seikagaku 巻: 83(3) ページ: 169-173
  • NAID: 10029067618
• [雑誌論文] Regulatory mechanisms of nervous systems with glycosphingolipids. (2011)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K.
  • 雑誌名: Neurochem Res. 巻: 36 号: 9 ページ: 1578-1586
  • DOI: 10.1007/s11064-011-0494-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms for the regulation of nervous systems with glycosphingolipids. (2011)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K, Ohmi Y, Ohkawa Y, Tokuda N, Tajima O, Furukawa K
  • 雑誌名: Seikagaku. 巻: 83(3) ページ: 169-173
  • NAID: 10029067618
  • 査読あり
• [学会発表] Spatio-temporal dynamics of the interaction between glycosphingolipids and memebrane molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa
  • 学会等名: Gordon Research Conference & Glycolipids Sphingolipid Biology
  • 発表場所: アメリカ・カリフォルニア州 Four Points by Sheraton Ventura Harbor Hotel
  • 年月日: 2014-01-14
  • 招待講演
• [学会発表] Spatio-temporal dynamics of the interaction between glycosphingolipids and membrane molecules. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Glycolipid & and Sphingolipid Biology.
  • 発表場所: Ventura, CA, USA.
  • 招待講演
• [学会発表] 糖鎖フィールド : 糖鎖がシグナル伝達を制御する原理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一, 近藤裕史, 松本康之, 古川圭子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 横浜市
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 複合糖質と糖鎖認識分子との相互作用の時空間的ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一, 近藤裕史, 松本康之, 古川圭子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 横浜市
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 複合糖質と糖鎖認識分子との相互作用の時空間的ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、近藤裕史、松本康之、古川圭子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] 鎖フィールド：糖鎖がシグナル伝達を制御する原理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、近藤裕史、松本康之、古川圭子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] 糖鎖による悪性形質の制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、松本康之、橋本 登、大川祐樹、大海雄介、古川圭子
  • 学会等名: 第35回日本糖質学会
  • 発表場所: 大阪国際センター（大阪市）
• [学会発表] 癌細胞の発症と進展に関わる糖鎖の作用機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、松本康之、橋本 登、大川祐樹、大海雄介、古川圭子
  • 学会等名: 第35回日本糖質学会
  • 発表場所: 大阪国際センター（大阪市）
• [学会発表] TLR4-MD-2 Complex is Negatively Regulated by Endgenous Ligand, Globotetraosylceramide in Vascular Endothelial Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Kondo, Y., Ohto, U., Akashi-Takamura, S., Ito, Y., Miyabe, K., Furukawa, K
  • 学会等名: Symposium in the 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan "Glycans as disease modifier"
  • 発表場所: 福岡国際会議場 福岡市
  • 年月日: 2012-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of globo-series glycolipids in the regulation of LPS-TLR4 signals (2012)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Kondo, Y., Tokuda, N., Ito, Y., Akashi-Takamura, S., Miyabe, K., Furukawa, K
  • 学会等名: ICHC2012 14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry
  • 発表場所: 京都国際会議場 京都市
  • 年月日: 2012-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of globo-series glycolipids in the regulation of LPS-TLR4 signals. (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa, Yuji Kondo, Noriyo Tokuda, Yasutomo Ito, Sachiko Akashi- Takamura, Kensuke Miyake, Keiko Furukawa
  • 学会等名: ICHC 2012 14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都市）
  • 招待講演
• [学会発表] TLR4-MD-2 Complex is Negatively Regulated by Endogenous Ligand, Globotetraosylceramide in Vascular Endothelial Cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa, Yuji Kondo, Umeharu Ohto, Sachiko Akashi-Takamura, Yasutomo Ito, Kensuke Miyake, Keiko Furukawa
  • 学会等名: Symposium in the 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan “Glycans as disease modifier”.
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡市）
  • 招待講演
• [学会発表] 病理学におけるグライコーム研究-神経・筋, 感染症, がん, 再生医学-医学における糖鎖研究の重要性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一
  • 学会等名: 第8回日本病理学会2011 カンファレンス松本
  • 発表場所: ホテルブエナビスタ松本 松本市
  • 年月日: 2011-08-05
  • 招待講演
• [学会発表] 病理学におけるグライコーム研究ー神経・筋、感染症、がん、再生医学ー医学における糖鎖研究の重要性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一
  • 学会等名: 第８回日本病理学会２０１１カンファレンス松本(招待講演)
  • 発表場所: ホテルブエナビスタ
• [図書] α4-galactsyltoranceferase(A4GALT). In Handbook of Glycosyltrasferases and Related Genes (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa, Yuji Kondo, Keiko Furukawa
  • 出版者: (in press)
• [図書] α4-galactosyltransferase (A4GALT). In Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa, Yuji Kondo, Keiko Furukawa
  • 出版者: Springer
• [図書] beta-1,4 N-acetylgalactosaminyl- transferase 1,2 (B4GALNT1,2). In Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa, Keiko Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Yuki Ohkawa, Yoshio Yamauchi, Noboru Hashimoto, Orie Tajima
  • 出版者: Springer
• [図書] 神経疾患と糖鎖の関わり、Annual Revie神経 2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、大海雄介、大川祐樹、古川圭子、田島織絵
  • 総ページ数: 277
  • 出版者: （株）中外医学
• [図書] 肺転移モデル, 転移浸潤モデルシリーズ モデル動物利用マニュアル 疾患モデルの作製と利用 がん (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一, 松本康之, 章青, 古川圭子
  • 総ページ数: 633
  • 出版者: エル・アイ・シー
• [図書] 肺転移モデル、転移浸潤モデルシリーズ モデル動物利用マニュアル 疾患モデルの作製と利用 がん (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、松本康之、章 青、古川圭子
  • 出版者: エル・アイ・シー
• [図書] グロボ系糖脂質欠損マウス 糖鎖関連遺伝子ノックアウトマウスシリーズモデル動物利用マニュアル 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤裕史, 奥田徹哉, 古川圭子
  • 総ページ数: 671
  • 出版者: エル・アイ・シー
• [図書] ガングリオシド合成酵素, 糖鎖関連遺伝子ノックアウトマウスシリーズ モデル動物利用マニュアル 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一, 大海雄介, 大川祐樹, 徳田典代, 田島織絵, 古川圭子
  • 総ページ数: 671
  • 出版者: エル・アイ・シー
• [図書] ガングリオシド合成酵素, 糖鎖関連遺伝子ノックアウトマウス シリーズ モデル動物利用マニュアル 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、大海雄介、大川祐樹、徳田典代、田島織絵、古川圭子
  • 出版者: エル・アイ・シー
• [図書] グロボ系糖脂質素欠損マウス, 糖鎖関連遺伝子ノックアウトマウス シリーズ モデル動物利用マニュアル 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、近藤裕史、奥田徹哉、古川圭子
  • 出版者: エル・アイ・シー