糖転移酵素制御因子として同定したENPP3と糖ヌクレオチド代謝の生物学的意義

• 研究課題/領域番号: 26440051
• 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: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 是金 宏昭 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教 (50421912)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014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: ピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼ / 糖ヌクレオチド / 糖転移酵素 / 糖鎖修飾 / がん化 / グライコーム

研究実績の概要

エクトヌクレオチド ピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼ（ENPP）3 は、ヌクレオチドの加水分解酵素である。 ENPP3の発現は細胞のがん化と関連が深く、バイオマーカーとしての意義が示唆されている一方で、がん化に関わるメカニズムは未解明のままである。 最近私達は、ENPP3が糖ヌクレオチドの加水分解を介して糖鎖修飾を制御する因子であることを発見した。 本研究ではENPP3の糖鎖修飾制御機能をより詳細に解析するため、ENPP3の発現を抑制したがん細胞の機能とグライコームの変化を解析する。さらに糖転移酵素の強制発現あるいは発現抑制により、改変された糖鎖修飾を元に戻す。これら解析を通じてENPP3がどのような糖鎖構造の付加を制御し、それがどのようにがん化に関わるのかを解明していく。
本年度は、ENPP3によるグライコーム改変の全容と、それががん細胞機能に及ぼす影響を統合的に把握することを目的として、１）ENPP3の発現を特異的に抑制（ノックダウン）できる3種類の miRNA発現ベクターを構築した。さらに ２）本酵素を内在性に発現する Walker 256細胞に導入した。その後 ３）抗生剤（ブラストサイジン）を用いた薬剤選別により、数種類の薬剤耐性がん細胞を取得した。
今後、取得した薬剤耐性株におけるENPP3発現の抑制を、RT-PCR あるいはウェスタンブロッティングにより評価するとともに、ENPP3の発現抑制ががん細胞機能（増殖、浸潤、転）に及ぼす効果を in vitro あるいは in vivo の評価系を用いて検討していきたい。

研究成果

• [雑誌論文] Chondroitin sulfate proteoglycan tenascin-R regulates glutamate uptake by adult brain astrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda H, Tatsumi K, Morita S, Shibukawa Y, Korekane H, Horii-Hayashi N, Wada Y, Taniguchi N, Wanaka A.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 号: 5 ページ: 2620-2631
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.504787
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] Precise structural analysis of O-linked oligosaccharides in human serum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yabu, M., Korekane, H., Miyamoto, Y.
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 24(6) 号: 6 ページ: 542-553
  • DOI: 10.1093/glycob/cwu022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of N-glycan units for assessment of substrate structural requirements of N-acetylglucosaminyltransferase III (2014)
  • 著者名/発表者名: 2.Shinya Hanashima, Hiroaki Korekane, Naoyuki Taniguchi, Yoshiki Yamaguchi
  • 雑誌名: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 巻: 24 号: 18 ページ: 4533-4537
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.07.074
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Identification of ectonucleotide pyrophosphatase/ phosphodiesterase 3 (ENPP3) as a new modifier of glycan biosynthesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, N., Korekane, H.*, Park J. Y., Matsumoto, A., Nakajima, K., Takamatsu, S., Ohtsubo, K., and Miyamoto, Y.
  • 学会等名: Experimental Biology 2014
  • 発表場所: San Diego CA, USA
  • 年月日: 2014-04-26 – 2014-04-30
• [図書] ENPP3-mediated Regulation of Glycan Biosynthesis. Glycoscience: Biology and Medicine. Endo, T., Seeberger, P.H., Hart, G.W., Wong, C.H., Taniguchi, N. (eds) (2014)
  • 著者名/発表者名: Korekane, H., Park, J.Y., and Taniguchi, N.
  • 出版者: Springer Japan
• [図書] Glycosylation in Cancer: Enzymatic basis for alterations in N-glycan branching. Glycoscience: Biology and Medicine. Endo, T., Seeberger, P.H., Hart, G.W., Wong, C.H., Taniguchi, N. (eds) (2014)
  • 著者名/発表者名: Korekane, H., and Taniguchi, N.
  • 出版者: Springer Japan