新規ヒアルロニダーゼの医療応用を指向した構造・機能研究

• 研究課題/領域番号: 24590071
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 山田 修平 名城大学, 薬学部, 教授 (70240017)
• 連携研究者: 菅原 一幸 北海道大学, 先端生命科学研究院, 名誉教授 (60154449) ; 山下 匡 麻布大学, 獣医学部, 教授 (30220338) ; 水本 秀二 名城大学, 薬学部, 助教 (40443973)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: コンドロイチン硫酸 / ヒアルロニダーゼ / 加水分解酵素 / ヒアルロン酸 / グリコサミノグリカン / 基質特異性

研究成果の概要

コンドロイチン硫酸に特異的な加水分解酵素であるヒアルロニダーゼ４（HYAL4）について、基質特異性決定のための詳細な性質、生体内における機能の解明を目的に研究を行った。HYAL4と他の酵素との様々なキメラ酵素や点変異を導入した酵素を作製し、その基質特異性を調べ、どのアミノ酸残基がHYAL4の基質特異性の決定に関与しているのかを検討した。さらに、HYAL4の詳細な発現部位や発現時期を解析し、疾患に伴うHYAL4の発現の変化を調べ、疾病とHYAL4との相関を解析した。いくつかの癌における高発現が見いだされた。Hyal4ノックアウトマウスの作成のためのターゲッティングベクターの構築に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Catabolism of Chondroitin Sulfate (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamada
  • 雑誌名: Cell. Mol. Biol. Lett. 巻: 20 号: 2 ページ: 196-2212
  • DOI: 10.1515/cmble-2015-0011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human genetic disorders and knockout mice deficient in glycosaminoglycan (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuji Mizumoto, Shuhei Yamada, and Kazuyuki Sugahara
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 2014 ページ: 495764-495764
  • DOI: 10.1155/2014/495764
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mass preparation of oligosaccharides by hydrolysis of chondroitin sulfate polysaccharides with subcritical water microreaction system (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamada, Keiichiro Matsushima, Haruo Ura, Nobuyuki Miyamoto, Kazuyuki Sugahara
  • 雑誌名: Carbohydrate Research 巻: 371 ページ: 16-21
  • DOI: 10.1016/j.carres.2013.01.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyaluronidases have strong hydrolytic activity toward chondroitin 4-sulfate comparable to that for hyaluronan (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Honda, Tomoyuki Kaneiwa, Shuji Mizumoto, Kazuyuki Sugahara, and Shuhei Yamada
  • 雑誌名: Biomolecules 巻: 2 号: 4 ページ: 549-563
  • DOI: 10.3390/biom2040549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of amino acid residues required for the substrate specificity of human and mouse chondroitin sulfate hydrolase (conventional hyaluronidase-4) (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Kaneiwa, Anzu Miyazaki, Ryo Kogawa, Shuji Mizumoto, Kazuyuki Sugahara, and Shuhei Yamada
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 50 ページ: 42119-42128
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.360693
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新規のコンドロイチン硫酸に特異的な加水分解酵素 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田修平
  • 雑誌名: 応用糖質科学 巻: 2 ページ: 104-110
  • 査読あり
• [学会発表] サケ鼻軟骨由来のコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横井友哉、松崎南美、桝谷晃明、坪井誠、菅原一幸、山田修平
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: デザインクリエイティブセンター神戸（神戸）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Expression Analysis of Hyaluronidases in the Mouse Brain during Development (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuka Oiwa, Shuji Mizumoto, Ryoji Kojima, Tadashi Nagamatsu, Shuhei Yamada
  • 学会等名: oint Meeting of the Society for Glycobiology and the Japanese Society of Carbohydrate Research “Integrating Glycoscience from Biology and Chemistry to Medicine”
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] Expression Analysis of Hyaluronidases in the Mouse Brain during Development (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuka Oiwa, Shuji Mizumoto, Ryoji Kojima, Tadashi Nagamatsu, Shuhei Yamada
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology and the Japanese Society of Carbohydrate Research “Glycans in Neuroscience”
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-18
• [学会発表] グリコサミノグリカンの代謝 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田 修平
  • 学会等名: 第8回東北糖鎖研究会
  • 発表場所: 岩手医科大学（矢巾町、岩手）
  • 年月日: 2014-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] Novel CS-E-Binding Proteins in Mouse Brain That May Be Involved in the Neurite Outgrowth Promoting Mechanism through Chondroitin Sulfate E-Type (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sugahara, Shuji Mizumoto, Yusuke Yoshikawa, Shuhei Yamada, and Kosei Takeuchi
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Proteoglycans 2014
  • 発表場所: Andover, USA
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-10
• [学会発表] ヒトヒアルロニダーゼの基質認識に必要なアミノ酸残基の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩月遥奈、水本秀二、金岩知之、菅原一幸、山田修平
  • 学会等名: 第60回日本薬学会東海支部総会
  • 発表場所: 鈴鹿医療大学（鈴鹿）
  • 年月日: 2014-07-05
• [学会発表] コンドロイチン硫酸特異的加水分解酵素ヒアルロニダーゼ-4の細胞内局在の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森本千夏、野村優美子、水本秀二、山田修平
  • 学会等名: 第60回日本薬学会東海支部総会
  • 発表場所: 鈴鹿医療大学（鈴鹿）
  • 年月日: 2014-07-05
• [学会発表] 発生段階の異なるマウス脳におけるヒアルロニダーゼファミリーメンバーの発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大岩友香、水本秀二、小島良二、永松正、山田修平
  • 学会等名: 第60回日本薬学会東海支部総会
  • 発表場所: 鈴鹿医療大学（鈴鹿）
  • 年月日: 2014-07-05
• [学会発表] コンドロイチン硫酸代謝におけるヒアルロニダーゼの役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、本田智子、金岩知之、水本秀二、菅原一幸
  • 学会等名: 第46回日本結合組織学会学術大会第61回マトリックス研究会大会合同学術集会
  • 発表場所: ウインク愛知（名古屋）
  • 年月日: 2014-06-06
• [学会発表] Integrated neuroglycobiology for proteoglycans and chondroitin sulfate-binding proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sugahara, Shuji Mizumoto, Yusuke Yoshikawa, Shuhei Yamada, Kosei Takeuchi, Yoshiaki Nakayama, Akira Kurosaka, Keiichiro Matsushima, Nobuyuki Miyamoto, Wataru Takada, Hirofumi Kodera, Naomichi Matsumoto, Hirotomo Saitsu, Gunnar Dick, James W. Fawcett, Jessica C. F. Kwok
  • 学会等名: International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: Awaji
• [学会発表] 妊娠マウスにおける膵臓ランゲルハンス島のヘパラン硫酸の構造変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松崎南美、西田祐美、高橋巌、那谷耕司、山田修平
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Role of Hyaluronidases in the Catabolism of Chondroitin Sulfate (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamada
  • 学会等名: 10th International Symposium on Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules
  • 発表場所: Kolkata, India
  • 招待講演
• [学会発表] Mass Preparation of Oligosaccharides with Intestinal Absorption Capacity by Hydrolysis of Chondroitin Sulfate Polysaccharides with Subcritical Water Microreaction System (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sugahara, Shuhei Yamada, Shuji Mizumoto, Keiichiro Matsushima, Haruo Ura, and Nobuyuki Miyamoto
  • 学会等名: 13th International Conference of FFC and 1st International Symposium of Academic Society for Functional Foods and Bioactive Compounds
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] マイクロ化学プロセスによる新規糖鎖食品の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松嶋景一郎、浦晴雄、宮本宣之、菅原一幸、山田修平、水本秀二
  • 学会等名: 北海道立総合研究機構 技術移転フォーラム2013
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 第59回日本薬学会東海支部総会 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、松嶋景一郎、浦晴雄、宮本宣之、菅原一幸
  • 学会等名: 第59回日本薬学会東海支部総会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] マイクロ化学プロセスを利用したコンドロイチン硫酸オリゴ糖の大量調製方法の確立 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、松嶋景一郎、浦晴雄、宮本宣之、菅原一幸
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] ヒトとマウスにおけるコンドロイチン硫酸加水分解酵素の基質特異性の違いに関わるアミノ酸残基の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、金岩知之、宮崎杏、古川諒、水本秀二、菅原一幸
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Novel highly sulfated hexasaccharide sequences isolated from chondroitin sulfate of shark fin cartilage: Insights into the sugar sequences involved in brain development (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sugahara, Shuji Mizumoto, Kittiwan Kalayanamitra, Shuhei Yamada, and Prachya Kongtawelert
  • 学会等名: 8th International Conference on Proteoglycans
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
• [学会発表] Studies on the Role of Hyaluronidases in the Catabolism of Chondroitin Sulfate (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamada
  • 学会等名: 8th International Conference on Proteoglycans
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] グリコサミノグリカンの生合成・代謝・機能の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田修平
  • 学会等名: 糖鎖化学中部拠点 第11回「若手の力」フォーラム
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] ヒアルロニダーゼはコンドロイチン4-硫酸に対しヒアルロン酸と同程度の強い加水分解活性をもつ (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、本田智子、金岩知之、水本秀二、菅原一幸
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] コンドロイチン硫酸特異的加水分解酵素の発現組織の解析および精巣における機能の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川諒、金岩知之、宮崎杏、菅原一幸、山田修平
  • 学会等名: 日本薬学会北海道支部137例会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] コンドロイチン硫酸特異的加水分解酵素ヒアルロニダーゼ-4の酵素活性に必要なアミノ酸残基の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、金岩知之、宮崎杏、水本秀二、菅原一幸
  • 学会等名: 第５８回日本薬学会東海支部 総会・大会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] コンドロイチン硫酸特異的加水分解酵素ヒアルロニダーゼ-4の酵素活性に必要なアミノ酸残基の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金岩知之、宮崎杏、水本秀二、菅原一幸、山田修平
  • 学会等名: 第49回日本生化学会北海道支部例会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] コンドロイチン硫酸特異的加水分解酵素の発現組織の解析およびその機能の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川諒、金岩知之 、宮崎杏、菅原一幸、山田修平
  • 学会等名: 第49回日本生化学会北海道支部例会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] ヒトヒアルロニダーゼはコンドロイチン硫酸Aをヒアルロン酸と同程度の速度で加水分解する (2012)
  • 著者名/発表者名: 本田智子、金岩知之、水本秀二、菅原一幸、山田修平
  • 学会等名: 第49回日本生化学会北海道支部例会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] コンドロイチン硫酸に特異的な加水分解酵素に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田修平，金岩知之，宮崎杏，古川諒，水本秀二，菅原一幸
  • 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] ヒトヒアルロニダーゼのコンドロイチン４硫酸に対する高い加水分解活性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 本田智子、金岩知之、水本秀二、菅原一幸、山田修平
  • 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] ヒアルロニダーゼの本来の基質はヒアルロン酸ではなくコンドロイチン硫酸 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、本田智子、金岩知之、水本秀二、菅原一幸
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [図書] Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamada
  • 総ページ数: 411
  • 出版者: Springer
• [図書] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sugahara, Shuji Mizumoto, and Shuhei Yamada
  • 出版者: Springer
• [図書] Adv. Exp. Med. Biol. Vol 749, “Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules” (Sudhakaran, P. and Surolia, A., eds.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Yamada
  • 総ページ数: 340
  • 出版者: Springer, Heidelberg
• [備考] 名城大学薬学部病態生化学
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/pathobio/index.html
• [備考] 名城大学薬学部病態生化学研究室ホームページ
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/pathobio/index.html
• [備考] 名城大学 薬学部 病態生化学研究室
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/pathobio/index.html
• [備考] 名城大学薬学部 > 研究活動 > 研究室紹介 > 病態生化学研究室
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/kenkyu/staff/pathobiochemistry.html