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糖鎖修飾によるインテグリンの選別輸送ゾーンの制御とその分子機序の解明

公募研究

研究領域細胞機能を司るオルガネラ・ゾーンの解読
研究課題/領域番号 18H04868
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

顧 建国  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (40260369)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードオルガネラ / 選別輸送 / 糖鎖 / インテグリン
研究実績の概要

N-型糖鎖に主に働く三つのα2,3シアル酸転移酵素(ST3Gal3、ST3Gal4とST3Gal6)は、それぞれ異なる膜受容体を特異的に修飾することを明らかにした。我々は、CRISPER/Cas9システムを用いて、それぞれ酵素欠損(KO)細胞株を作成し、インテグリンβ1やEGFRをモデル標的分子として詳細に検討した。興味深いことに、β1インテグリンのα2,3シアリル化はST3GAL4-KO細胞で低下するのに対して、EGFRのα2,3シアリル化はST3GAL6-KO細胞で低下した 。さらに、ST3GAL6-KO細胞に3つの遺伝子をそれぞれ過剰発現したところ、ST3GAL6の過剰発現のみがEGFRのα2,3シアリル化と細胞形態を回復させることができた。同様に、ST3GAL4-KO細胞にST3GAL4を過剰発現させた時のみ β1のシアリル化が回復した。即ち、異なるα2,3シアル酸転移酵素が同じ細胞内に存在していても、相補していないことを示している。これらの結果は、3種のα2,3シアル酸転移酵素がそれぞれ固有の役割をもち、異なる標的タンパク質を修飾していることを明確に示している。また、インテグリンα3とα5鎖のα2,3シアリル化は異なるシアル酸転移酵素によって修飾されることも分かった。今後、トランスゴルジネットワーク(TGN)におけるシアル酸転移酵素と膜受容体の共局在や動態とその機序の解析が必要である。
また、我々は、コアフコースが膜受容体FLT3の二量体形成や細胞内シグナルを強く制御することも見出した。現在、 FLT3の細胞表面への輸送機構を含めた分子機序を解析している。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 9件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 南通大学/大連医科大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 大連医科大学/南通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] ST3GAL3, ST3GAL4, and ST3GAL6 differ in their regulation of biological functions via the specificities for the α2,3‐sialylation of target proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Qi Feng、Isaji Tomoya、Duan Chengwei、Yang Jie、Wang Yuqin、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: 1 ページ: 881-897

    • DOI

      10.1096/fj.201901793r

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deficiency of core fucosylation activates cellular signaling dependent on FLT3 expression in a Ba/F3 cell system2020

    • 著者名/発表者名
      Duan Chengwei、Fukuda Tomohiko、Isaji Tomoya、Qi Feng、Yang Jie、Wang Yuqin、Takahashi Shinichiro、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: 2 ページ: 3239-3252

    • DOI

      10.1096/fj.201902313rr

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of the minimal N-glycosylation on integrin α5β1 required for its inhibitory effect on EGFR signaling and cell proliferation2020

    • 著者名/発表者名
      Hou Sicong、Hang Qinglei、Isaji Tomoya、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 523 号: 1 ページ: 226-232

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.188

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] EpCAM associates with integrin and regulates cell adhesion in cancer cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Jie、Isaji Tomoya、Zhang Guowei、Qi Feng、Duan Chengwei、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 522 号: 4 ページ: 903-909

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.152

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A complex between phosphatidylinositol 4 kinase IIα and integrin α3β1 is required for N-glycan sialylation in cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Isaji Tomoya、Im Sanghun、Kameyama Akihiko、Wang Yuqin、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 12 ページ: 4425-4436

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005208

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deficiency of α1,6-fucosyltransferase promotes neuroinflammation by increasing the sensitivity of glial cells to inflammatory mediators2019

    • 著者名/発表者名
      Lu Xu、Zhang Dongmei、Shoji Hayato、Duan Chengwei、Zhang Guowei、Isaji Tomoya、Wang Yuqin、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1863 号: 3 ページ: 598-608

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2018.12.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] N-acetylglucosaminyltransferase-I as a novel regulator of epithelial-mesenchymal transition2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Guowei、Isaji Tomoya、Xu Zhiwei、Lu Xu、Fukuda Tomohiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 号: 2 ページ: 2823-2835

    • DOI

      10.1096/fj.201801478r

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core fucosylation of copper transporter 1 plays a crucial role in cisplatin-resistance of epithelial ovarian cancer by regulating drug uptake2019

    • 著者名/発表者名
      Lv Xiaoxue、Song Jiazhe、Xue Kai、Li Zhi、Li Ming、Zahid Danishi、Cao Hongyu、Wang Lu、Song Wanli、Ma Tonghui、Gu Jianguo、Li Wenzhe
    • 雑誌名

      Molecular Carcinogenesis

      巻: 58 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/mc.22971

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Core Fucosylation of Maternal Milk N-Glycan Evokes B Cell Activation by Selectively Promoting the L-Fucose Metabolism of Gut Bifidobacterium spp. and Lactobacillus spp.2019

    • 著者名/発表者名
      Li Ming、Bai Yaqiang、Zhou Jiaorui、Huang Wei、Yan Jingyu、Tao Jia、Fan Qingjie、Liu Yang、Mei Di、Yan Qiulong、Yuan Jieli、Malard Patrice、Wang Zhongfu、Gu Jianguo、Tanigchi Naoyuki、Li Wenzhe
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 10 号: 2 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1128/mbio.00128-19

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] O-GlcNAcylation regulates integrin-mediated cell adhesion and migration via formation of focal adhesion complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Xu Zhiwei、Isaji Tomoya、Fukuda Tomohiko、Wang Yuqin、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 9 ページ: 3117-3124

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005923

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fucoidan Alleviates Acetaminophen-Induced Hepatotoxicity via Oxidative Stress Inhibition and Nrf2 Translocation2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Yu-qin、Wei Jin-ge、Tu Meng-jue、Gu Jian-guo、Zhang Wei
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 12 ページ: 4050-4050

    • DOI

      10.3390/ijms19124050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] β4-integrin/PI3K Signaling Promotes Tumor Progression through Galectin-3-N-glycan Complex.2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kariya, Midori Oyama, Yasuhiro Hashimoto, Jianguo Gu, Yoshinobu Kariya* (*corresponding author)
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Research

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1024-1034

    • DOI

      10.1158/1541-7786.mcr-17-0365

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A novel regulatory mechanism of N-glycan sialylation by the GOLPH3-PI4K-Integrin complex in cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      The first Academia Sinica-Tohoku Medical and Pharmaceutical University (TPMU) Joint Symposium on Glycoscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of integrin functions by N-glycosylation2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖修飾によるインテグリンの選別輸送ゾーンの制御について2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国, 伊左治知弥, 福田友彦, 戸島拓郎, 中野明彦
    • 学会等名
      第3回オルガネラゾーン 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A novel regulatory mechanism of N-glycan sialylation by the GOLPH3-PI4K-Integrin complex in cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      The 11th International Symposium of Tumor Biological Diagnosis and Therapy in Nanjing
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional N-glycosylation in cell adhesions2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      The 5th China-Australia conference on Immunity in Tuberculosis & Wuhan University Famous Medical Scientists Forum
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コアフコースによるグリア細胞過活性化の抑制2019

    • 著者名/発表者名
      福田友彦, 庄子隼人, 陸需, 張冬梅, 伊左治知弥, 顧建国
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PI4KIIαとインテグリンα3β1の複合体形成による癌細胞におけるN-型糖鎖 の調節2019

    • 著者名/発表者名
      伊左治知弥, ニン ショウフン, 亀山昭彦, 福田友彦, 顧建国
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ST3GAL3, ST3GAL4, and ST3GAL6 differ in their regulation of biological functions via the specificities for the α2,3-sialylation of target proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Feng Qi, Tomoya Isaji, Chengwei Duan, Jie Yang, Yuqin Wang, Tomohiko Fukuda and Jianguo Gu
    • 学会等名
      第13回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内外の糖鎖発現とインテグリン機能とその制御2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国,伊左治知弥,福田友彦
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PI4KIIαとインテグリンα3β1の複合体形成によるN-型糖鎖調節2019

    • 著者名/発表者名
      伊左治知弥,ニン ショウフン,亀山昭彦,福田友彦,顧建国
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] α1,6フコシルトランスフェラーゼ(Fut8)欠損によるグリア細胞の活性化2019

    • 著者名/発表者名
      福田友彦、庄子隼人、陸需、張冬梅、伊左治知弥、顧建国
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Glycosylation in cell adhesion and EMT of cancer cells and diseases2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      International Brain Workshop 2019 in Sendai: Molecular Basis and Therapeutics for Intractable Neuropsychiatry Diseases
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Significance of core fucosylation in brain and its relationship with diseases2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      2019 International Academic Forum on Neuroinflammation and Psychopharmacology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖修飾によるインテグリンの選別輸送ゾーンの制御とその分子機序の解明2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第2回オルガネラゾーン 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞接着やEMTにおける糖鎖の発現とその意義2019

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第15回臨床糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functions of N-glycan in EMT and cancer cells: switching of EMT by N-acetylglucosaminyltransferase I (GnT-I)2018

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第10回南京腫瘍診断治療国際会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] O-GlcNAc化が細胞接着・移動における接着斑複合体におよぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      徐志偉,張国偉,陸需,伊左治知弥,福田友彦,顧建国
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GnT-Iは上皮間葉転換と間葉上皮転換を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      張 国偉,伊左治知弥,陸需,徐志偉,福田友彦,顧建国
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] α1,6-フコース転移酵素欠損によるグリア細胞の活性化2018

    • 著者名/発表者名
      陸需,福田友彦,庄子隼人,段程偉,張冬梅,徐志偉,張国偉,伊左治知弥,顧建国
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] O-GlcNAc修飾による細胞接着と細胞移動の制御2018

    • 著者名/発表者名
      伊左治知弥,徐志偉,福田友彦,顧建国
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グリア細胞におけるα1,6フコースの役割に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      福田友彦,陸需,庄子隼人,張冬梅,伊左治知弥,顧建国
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Functional expression of N-glycans in cell adhesion and EMT2018

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Glycosyltransferases
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 東北医科薬科大学 薬学部 細胞制御学

    • URL

      http://www.tohoku-mpu.ac.jp/laboratory/drg/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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