細胞増殖必須因子ポリアミンによるグリコサミノグリカン合成調節機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25870126
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物系薬学; 生理学一般
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 東 恭平 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (10463829)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ポリアミン / ヘパラン硫酸 / コンドロイチン硫酸 / 蛋白質合成 / microRNA / プトレッシン / スペルミジン / スペルミン / 翻訳 / mRNA / miRNA

研究成果の概要

ポリアミン (プトレスシン、スペルミジン、スペルミン)はヘパラン硫酸の発現量を、コンドロイチン硫酸では4硫酸化と分子量を増加させることが明らかとなったので、その結果に基づきポリアミンモジュロンを探索した。その結果、EXT2、EXTL3、CHSY1がポリアミンにより翻訳レベルで、C4ST2は転写レベルで合成促進を受けることが明らかとなった。更にEXT2およびCHSY1 mRNAにおける翻訳開始は、それぞれmicroRNA によって制御されており、ポリアミンはmicroRNAの機能を阻害することでEXT2およびCHSY1の合成を促進することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Polyphenol Extract from Phellinus igniarius Protects against Acrolein Toxicity In Vitro and Provides Protection in a Mouse Stroke Model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suabjakyong P, Saiki R, Van Griensven LJ, Higashi K, Nishimura K, Igarashi K, Toida T.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 10 号: 3 ページ: e0122733-e0122733
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122733
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Composition of Glycosaminoglycans in Elasmobranchs including Several Deep-Sea Sharks: Identification of Chondroitin/Dermatan Sulfate from the Dried Fins of Isurus oxyrinchus and Prionace glauca. (2015)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Takeuchi Y, Mukuno A, Tomitori H, Miya M, Linhardt RJ, Toida T.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 10 号: 3 ページ: e0120860-e0120860
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0120860
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Acute Encephalopathy Induced by Intake of Sugihiratake Mushroom in the Patients with Renal Damage Might Be Associated with the Intoxication of Cyanide and Thiocyanate (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama H, Matsuoka H, Okuyama T, Higashi K, Toida T, Komatsu H, Sugita-Konishi Y, Kobori S, Kodama Y, Yoshida M, Endou H.
  • 雑誌名: Food Safety 巻: 3 号: 1 ページ: 16-29
  • DOI: 10.14252/foodsafetyfscj.2014036
  • NAID: 130005064506
  • ISSN: 2187-8404
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distinguishing mild cognitive impairment from Alzheimer’s disease with acrolein metabolites and creatinine in urine. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M. et al.
  • 雑誌名: Clin. Chim. Acta 巻: 441 ページ: 115-121
  • DOI: 10.1016/j.cca.2014.12.023
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polyamine stimulation of eEF1A synthesis based on the unusual position of a complementary sequence to 18S rRNA in eEF1A mRNA. (2015)
  • 著者名/発表者名: Terui, Y. et al.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 47 号: 2 ページ: 345-356
  • DOI: 10.1007/s00726-014-1867-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A simple HPLC method for identification of the origin of chondroitin sulfate in health foods. (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Okamoto Y, Mano T, Wada T, Toida T.
  • 雑誌名: Jpn. J. Food Chem. 巻: 21 ページ: 187-194
  • NAID: 110009900887
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of functional amino acid residues involved in polyamine and agmatine transport by human organic cation transporter 2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi, K. et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 7 ページ: e102234-e102234
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0102234
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Properties of putrescine uptake by PotFGHI and PuuP and their physiological significance in Escherichia coli. (2014)
  • 著者名/発表者名: Terui, Y. et al.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 46 号: 3 ページ: 661-670
  • DOI: 10.1007/s00726-013-1517-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of the interaction between spermidine and G-G mismatch containing acceptor stemin tRNAIle: Molecular modeling, density functional theory, and molecular dynamics study. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, Y. et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 441 号: 4 ページ: 999-1004
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.11.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, purification, crystallization and preliminary crystallographic analysis of spermidine acetyltransferase from Escherichia coli. (2013)
  • 著者名/発表者名: Niiyama, M. et al.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun. 巻: 69 号: 8 ページ: 884-887
  • DOI: 10.1107/s1744309113017132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acetaldehyde-induced cytotoxicity involves induction of spermine oxidase at the transcriptional level. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura, T. et al.
  • 雑誌名: Toxicology 巻: 310 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.tox.2013.05.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T. et al.
  • 雑誌名: Int. J. Biochem, Cell Biol. 巻: 45 号: 6 ページ: 1042-1050
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2013.02.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence analysis and domain motifs in the porcine skin decorin glycosaminoglycan chain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhao X, Yang B, Solakylidirim K, Joo EJ, Toida T, Higashi K, Linhardt RJ, Li L.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 号: 13 ページ: 9226-9237
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.437236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Molecular Sizes of Chondroitin Sulfate on Interaction with L-Selectin (2013)
  • 著者名/発表者名: Igarashi N, Takeguchi A, Sakai S, Akiyama H, Higashi K, Toida T
  • 雑誌名: Int J Carbohydr Chem 巻: 2013
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of polyamines on the synthesis of chondroitin sulfate in mammalian cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Yamaguchi K, Imamura M, Furihata T, Terui Y, Kashiwagi K, Linhardt RJ, Igarashi K, and Toida T.
  • 学会等名: Gordon research conference (Polyamines)
  • 発表場所: Waterville Valley, NH, USA
  • 年月日: 2015-06-14 – 2015-06-19
• [学会発表] 食物繊維摂取による小腸絨毛伸長作用の機構解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千弘，西田光貴，北口公司，植木章晴，石田秀治，東恭平，戸井田敏彦，五十嵐一衛，森雄一郎，山元宏貴，伊神孝生，矢部富雄
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 乾燥フカヒレに含まれるデルマタン硫酸の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東恭平、竹内芳貴、向野杏、富取秀行、宮 正樹、戸井田敏彦
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] ミズダコ由来コンドロイチン硫酸におけるGlcA3Sの検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本悠佑、東恭平、向野杏、戸井田敏彦
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] 尿中アクロレイン代謝物とクレアチニン測定によるアルツハイマー病と軽度認知障害の識別 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田円、東恭平、國恭司郎、溝井睦美、斎木遼太郎、中村瑞穂、藁谷正明、植村研一、戸井田敏彦、柏木敬子、五十嵐一衛
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] Organic cation transporter 2によるポリアミン及びアグマチン輸送機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今村正隆、東恭平、不動聡志、植村武史、斎木遼太郎、星野忠次、戸井田敏彦、柏木敬子、五十嵐一衛
  • 学会等名: 日本ポリアミン学会第6回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-19 – 2015-01-20
• [学会発表] ポリアミンによるグリコサミノグリカン調節機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今村正隆、東恭平、山口勝利、降幡知巳、西村和洋、五十嵐一衛、戸井田敏彦
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 小分子蛍光物質を用いた蛍光標識グリコサミノグリカンの作製と有用性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萩原裕樹、東恭平、戸井田敏彦
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] ポリアミンによるコンドロイチン硫酸合成調節機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口勝利、東恭平、今村正隆、西村和洋、柏木敬子、五十嵐一衛、戸井田敏彦
  • 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] Enhancement of the synthesis of EXT2, EXTL3 and CHSY1 by polyamines at the level of translation in mammalian cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Imamura T, Yamaguchi K, Furihata T, Nishimura K, Kashiwagi K, Linhardt RJ, Igarashi K, and Toida T.
  • 学会等名: Gordon research conference (Proteoglycans)
  • 発表場所: Proctor Academy, NH, USA
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
  • 招待講演
• [学会発表] Enhancement of the synthesis of EXT2, EXTL3 and CHSY1 by polyamines at the level of translation in mammalian cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Imamura T, Yamaguchi K, Furihata T, Nishimura K, Kashiwagi K, Linhardt RJ, Igarashi K, and Toida T.
  • 学会等名: Glycomics meeting
  • 発表場所: Rensselaer Polytechnic Institute, NY, USA
  • 年月日: 2014-07-05
  • 招待講演
• [学会発表] 白キクラゲ由来多糖の構造と生理活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: Papawee Suabjakyong、真野貴、和田竜哉、東恭平、戸井田敏彦
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館など
• [学会発表] 脳梗塞診断マーカー3-HPMAの高感度分析法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 國恭司郎、東恭平、西村和洋、五十嵐一衛、戸井田敏彦
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市総合体育館など
• [学会発表] Comprehensive Analysis of Glycosaminoglycans in Mammalian Cells Cultured in the Presence or Absence of Polyamines: Identification of Polyamine Modulon in Glycosaminoglycan Synthesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Imamura M, Furihata T, Nishimura K, Linhardt RJ, Kashiwagi K, Igarashi K, Toida T
  • 学会等名: Gordon reserach conference (Polyamines)
  • 発表場所: Waterville Valley Resort, NH, USA
• [学会発表] センチネルリンパ節を標的とした糖鎖リガンドの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 萩原裕樹、東恭平、萩田拓、花岡宏史、上原知也、荒野泰、戸井田敏彦
  • 学会等名: 第32回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
• [備考] 千葉大学大学院薬学研究院病態分析化学研究室
  • URL: http://www.p.chiba-u.jp/lab/bunseki/index.html