プロテオグリカンによるゴルジ体ストレス応答

• 研究課題/領域番号: 24659039
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 神戸薬科大学
• 研究代表者: 北川 裕之 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (40221915)
• 連携研究者: 灘中 里美 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (60378578)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: プロテオグリカン / 糖転移酵素 / 硫酸化糖鎖 / ノックアウトマウス / ガン抑制遺伝子 / ストレス応答 / リン酸化 / 脱リン酸化 / 癌抑制遺伝子 / ゴルジ体

研究概要

プロテオグリカンはグリコサミノグリカン鎖によって修飾された糖タンパク質であり、その機能発現には糖鎖が重要である。プロテオグリカンの糖鎖修飾は主にゴルジ体で行われるため、ゴルジ体ストレス応答と呼ばれる品質管理機構によって厳格な制御を受けている可能性が高い。本研究では、EXTL2と呼ばれるグリコサミノグリカン鎖の生合成に関与する糖転移酵素が、グリコサミノグリカン鎖の品質管理機構に関わると予想し、EXTL2 遺伝子欠損マウスを用いてEXTL2の機能解析を行った。その結果、EXTL2はグリコサミノグリカン鎖の合成量を負に調節し、その調節機構の破綻が様々な病態と密接に関連することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] EXTL2 controls liver regeneration and aortic calcification through xylose kinase-dependent regulation of glycosaminoglycan biosynthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Nadanaka, S., Kitagawa, H.
  • 雑誌名: Matrix Biol 巻: 35 ページ: 18-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosaminoglycan Overproduction in the Aorta Increases Aortic Calcification in Murine Chronic Kidney Disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Purnomo E, Emoto N, Nugrahaningsih DAA, Nakayama K, Yagi K, Heiden S, Nadanaka S, Kitagawa H, Hirata KI.
  • 雑誌名: JAHA 巻: 2 号: 5
  • DOI: 10.1161/jaha.113.000405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of EXTL2, a member of EXT family of tumor suppressors, in liver injury and regeneration processes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nadanaka, S., Kagiyama, S., and Kitagawa, H.
  • 雑誌名: Biochem. J. 巻: 454 号: 1 ページ: 133-145
  • DOI: 10.1042/bj20130323
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXTL2, a member of EXT family of tumor suppressors, controls glycosaminoglycan biosynthesis in a xylose kinase-dependent manner (2013)
  • 著者名/発表者名: Nadanaka, S., Zhou, S., Kagiyama, S., Shoji, N., Sugahara, K., Sugihara, K., Asano, M.and Kitagawa, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 288 号: 13 ページ: 9321-9333
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.416909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosaminoglycan overproduction in the aorta increases aortic calcification in murine chronic kidney disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Purunomo, E., Emoto, N., Nugrahaningsih, D., Nakayama, K., Yagi, K., Heiden, S., Nadanaka, S., Kitagawa, H., and Hirata, K.
  • 雑誌名: J. Am. Heart Assoc. 巻: 2
  • 査読あり
• [学会発表] プロテオグリカン研究の魅力〜細胞の分化を制御するコンドロイチン硫酸〜 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北川裕之
  • 学会等名: H25年度生理学研究所研究会「構造の多様性に立脚した糖鎖機能の解明に向けて」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2013-11-14
• [学会発表] 糖鎖リモデリングによるコンドロイチン硫酸の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北川裕之
  • 学会等名: 第64回FCCAセミナー/FCCAグライコサイエンス若手フォーラム2013
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-08-08
• [学会発表] EXTL2によるグリコサミノグリカン合成調節機構とその破綻による急性肝炎の重篤化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 灘中里美,Shaobo Zhou,鍵山正二,庄司奈緒子,菅原一幸,杉浦一司,浅野雅秀,北川裕之
  • 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] EXTL２によるグリコサミノグリカン合成調節機構とその破綻による急性肝炎の重篤化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 灘中 里美，Shaobo Zhou, 鍵山 正二，庄司 奈緒子，菅原 一幸，杉浦 一司，浅野 雅秀，北川 裕之
  • 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] Altered cell surface heparan sulfate expressions induce osteoblastic differentiation and attenuate phagocytosis activity of human coronary artery smooth muscle cells (HCASMCs) (2012)
  • 著者名/発表者名: Purnomo, E., Emoto, N., Nugrahaningsih, D. A. A., Yagi, K., Nakayama, K., Nadanaka, S., Kitagawa, H., Hirata, K.
  • 学会等名: 第35回日本高血圧学会総会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 糖鎖リモデリングによるコンドロイチン硫酸の機能解析
  • 著者名/発表者名: 北川 裕之
  • 学会等名: 第64回FCCAセミナー /FCCAグライコサイエンス若手フォーラム2013
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] H25年度 生理学研究所研究会 「構造の多様性に立脚した糖鎖機能の解明に向けて」
  • 著者名/発表者名: 北川 裕之
  • 学会等名: プロテオグリカン研究の魅力～細胞の分化を制御するコンドロイチン硫酸
  • 発表場所: 岡崎
  • 招待講演
• [図書] Exostosin (multiple)-like 1-3 (EXTL1-3). Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes, 2nd Ed (2014)
  • 著者名/発表者名: Nadanaka, S., Kitagawa, H.(Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M., Narimatsu, H., Yamaguchi, Y., and Angata, T., eds)
  • 出版者: Springer (in press)
• [備考]
  • URL: http://www.kobepharma-u.ac.jp/~biochem/
• [備考] 神戸薬科大学 生化学研究室
  • URL: http://www.kobepharma-u.ac.jp/~biochem/
• [備考] 神戸薬科大学 生化学研究室
  • URL: http://www.kobepharma-u.ac.jp/~biochem/