糖鎖の動態追跡を目的とする質量同位体測定に基づく高速・高感度糖鎖解析法の確立

• 研究課題/領域番号: 24790301
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 中嶋 和紀 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (10442998)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012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: 糖鎖修飾 / 糖ヌクレオチド / 質量分析 / クロマトグラフィー / グルコース代謝 / シアル酸 / 糖鎖 / 糖タンパク質

研究成果の概要

本研究では糖鎖の動態の生物学的意義を明らかにするため、質量同位体測定に基づいた糖ヌクレオチドと糖鎖の高速・高感度解析法を確立した。13C6-グルコースで標識したUDP-GlcNAcとCMP-NeuAcの質量同位体パターンはUDP-GlcNAcの代謝経路の流れを示した。13C2-グルコサミンで標識した糖鎖の質量同位体パターンは各糖鎖の代謝回転を示した。膵臓β細胞由来インスリノーマにおいてシアル酸代謝経路からシアル酸合成経路が遅いことが明らかになった。本法は細胞内における単糖の代謝動態を統合的に知るうえで有用なツールになりえる。

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous Quantification of Nucleotide Sugar Metabolism by LC and LC-MS (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Nakajima, Naoyuki Taniguchi
  • 雑誌名: Glycoscience: Biology and Medicine 巻: 1 ページ: 103-110
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The absence of core fucose upregulates GnT-III and Wnt target genes: a possible mechanism for an adaptive response in terms of glycan function (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurimoto A, Kitazume S, Kizuka Y, Nakajima K, Oka R, Fujinawa R, Korekane H, Yamaguchi Y, Wada Y, Taniguchi N
  • 雑誌名: J Biol Chem. (Epub 2014 Mar10.) 巻: 289(17) 号: 17 ページ: 11704-14
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.502542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ceramide galactosyltransferase expression is regulated positively by Nkx2.2 and negatively by OLIG2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okahara K, Kizuka Y, Kitazume S, Ota F, Nakajima K, Hirabayashi Y, Maekawa M, Yoshikawa T, Taniguchi N.
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 10 号: 10 ページ: 926-34
  • DOI: 10.1093/glycob/cwu042
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Absence of Core Fucose Up-regulates GnT-III and Wnt Target Genes: A POSSIBLE MECHANISM FOR AN ADAPTIVE RESPONSE IN TERMS OF GLYCAN FUNCTION. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurimoto A, Kitazume S, Kizuka Y, Nakajima K, Oka R, Fujinawa R, Korekane H, Yamaguchi Y, Wada Y, Taniguchi N
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 ページ: 11704-11714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass isotopomer analysis of metabolically labeled nucleotide sugars and N- and O-glycans for tracing nucleotide sugar metabolisms. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, K., Ito, E., Ohtsubo, K., Shirato, K., Takamiya, R., Kitazume, S., Angata, T., Taniguchi, N.
  • 雑誌名: Mol. & Cell Proteomics. 巻: 12 ページ: 2468-2080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolically programmed quality control system for dolichol-linked oligosaccharides. (2013)
  • 著者名/発表者名: Harada, Y., Nakajima, K., Masahara-Negishi, Y., Freeze, H.H., Angata, T., Taniguchi, N., Suzuki, T.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 巻: 110 ページ: 19366-19371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 3 (ENPP3) as a regulator of N-acetylglucosaminyltransferase GnT-IX (GnT-Vb). (2013)
  • 著者名/発表者名: Korekane, H., Park, J.Y, Matsumoto, A., Nakajima, K., Takamatsu, S., Ohtsubo, K., Miyamoto, Y., Hanashima, S., Kanekiyo, K., Kitazume, S., Yamaguchi, Y., Matsuo, I., Taniguchi, N.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 27912-27926
  • 査読あり
• [学会発表] 双性イオイ性カラム(ZIC)-HILIC-ESI-MSによる脳内グルコース化分子の異性体定量 (2014)
  • 著者名/発表者名: 8. 中嶋 和紀、秋山 央子、田中 香織、谷口 直之、平林 義雄
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [学会発表] Mass isotopomer analysis of metabolically labeled nucleotide sugars and N- and O-glycans for tracing nucleotide sugar metabolisms. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, K., Ito, E., Ohtsubo, K., Shirato, K., Takamiya, R., Kitazume, S., Angata, T., Taniguchi, N.
  • 学会等名: HUPO 12th Annual World Congress
  • 発表場所: yokohama
• [学会発表] 質量同位体測定によるグルコサミンの代謝動態の追跡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋和紀、伊藤恵実、大坪和明、白土健、高宮里奈、北爪しのぶ、安形高志、谷口直之
  • 学会等名: 第32回糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 質量同位体測定によるグルコサミンの代謝動態の追跡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋和紀、伊藤恵実、大坪和明、白土健、高宮里奈、北爪しのぶ、安形高志、谷口直之
  • 学会等名: 第86回日本生化学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Tracing Strategy of GlcNAc Cycle by Mass Isotopomers Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, K., Ito, E., Ohtsubo, K., Shirato, K., Takamiya, R., Kitazume, S., Angata, T., and Taniguchi, N.
  • 学会等名: HUPO 2012
  • 発表場所: Boston
• [学会発表] 質量同位体測定に基づくN-アセチルグルコサミンサイクルの追跡戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中嶋和紀、伊藤恵実、大坪和明、白土健、高宮里奈、北爪しのぶ、安形高志、谷口直之
  • 学会等名: 第85回日本生化学会年会
  • 発表場所: 福岡