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シアリル化による膜受容体の選別輸送ゾーンの特異性とその制御機構の解明

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 20H04909
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
審査区分 生物系
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) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード糖鎖修飾 / インテグリン / N-型糖鎖 / focal adhesion kinase / シアル酸選別輸送ゾーン / 糖鎖 / 膜受容体 / 選別輸送ゾーン / シアル酸
研究開始時の研究の概要

本研究は、α3β1、α5β1やEGFRなど膜受容体のシアリル化によるそれら分子の輸送経路、分子間複合体の形成および細胞内シグナル伝達の制御とその分子機構の解明を目指す。
1) 異なるシアリル化において、それらの膜受容体のゴルジ体から細胞膜への輸送経路、時空間的な挙動、局在、分子間複合体形成の違い; 2) α3β1に注目して細胞-細胞間と細胞-ECM間への輸送に関わるシアル酸転移酵素、重要な糖鎖構造及びその輸送の仕組; 3) それぞれの膜受容体の選別輸送ゾーンにおけるシアル酸転移酵素を介する分子間複合体形成とその特異性の分子機構、を解析する。

研究実績の概要

糖タンパク質は小胞体やゴルジ体のオルガネラにおいて糖鎖で修飾され、適切な場所に運ばれ機能するとよく知られているが、その詳細な分子機序は必ずしも明らかになっていない。その大きな一因は、糖タンパク質ごとに付加されている糖鎖、または付加部位ごとの糖鎖構造の違いによるものと考えられる。これまでに、私達は、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。即ち、インテグリンβ1のα2,3シアリル化はST3GAL4、EGFRのα2,3シアリル化はST3GAL6によって修飾されることが判明された 。また、トランスゴルジネットワーク(TGN)に多く存在するPI4KIIαはβ1と共局在し特異的に相互作用することよってシアリル化が増加するとの新規なシアリル化制御機構を発見した。最近、我々は、インテグリンのシグナルを司る細胞内Focal adhesion kinase(FAK)がN-型糖鎖のシアリル化と深く関わることを見出した。FAKのノックアウト(FAK-KO)細胞ではシアリル化が低下するが、FAK-KO細胞にFAK遺伝子を導入するとシアリル化が上昇した。現在、PI4KIIαの機能発現や、GOLPH3とシアル酸転移酵素間の複合体形成におけるFAKの役割を調べている。一方、メディアルゴルジ体に存在するGnT-IVがUDP-GlcNAc輸送体SLC35A3と選択的に相互作用し、β1,4 GlcNAc分岐型N-型糖鎖を制御する新たな分子機序を見出した。今後、糖転移酵素による標的分子修飾の特異性とその仕組み、および膜受容体選別輸送ゾーンの特異性とその制御機構の解明を目指す。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1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
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] O-GlcNAcylation Regulates β1,4-GlcNAc-branched N-glycan Biosynthesis Via the OGT/SLC35A3/GnT-IV Axis.2022

    • 著者名/発表者名
      Song, W., Isaji, T., Nakano, M., Liang C., Fukuda, T.and Gu, J.
    • 雑誌名

      FASEB J.

      巻: 36 号: 2 ページ: 210-210

    • DOI

      10.1096/fj.202101520r

    • 関連する報告書
      2021 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] α1,6-Fucosyltransferase contributes to cell migration and proliferation as well as to cancer stemness features in pancreatic carcinoma.2021

    • 著者名/発表者名
      Caixia Liang, Tomohiko Fukuda, Tomoya Isaji, Chengwei Duan, Wanli Song, Yuqin Wang, Jianguo Gu
    • 雑誌名

      Biochimica et biophysica acta. General subjects

      巻: 1865 号: 6 ページ: 129870-129870

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2021.129870

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Loss of core fucosylation enhances the anticancer activity of cytotoxic T lymphocytes by increasing PD-1 degradation.2020

    • 著者名/発表者名
      Nianzhu Zhang, Ming Li, Xing Xu, Yingshu Zhang, Yancheng Liu, Meng Zhao, Peng Li, Jun Chen, Tomohiko Fukuda, Jianguo Gu, Xun Jin, Wenzhe Li.
    • 雑誌名

      European journal of immunology

      巻: 50 号: 11 ページ: 1820-1833

    • DOI

      10.1002/eji.202048543

    • 関連する報告書
      2020 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] A novel immunochromatographic strips assay for rapid and simple detection of systemic lupus erythematosus.2020

    • 著者名/発表者名
      Yuhan Sun, Zhi Li, Wei Liang, Yanlong Zhang, Wanli Song, Jiazhe Song, Kai Xue, Meiling Wang, Wenying Sun, Jianguo Gu, Ming Li, Wenzhe Li
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-71137-0

    • 関連する報告書
      2020 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] Core Fucosylation of Intestinal Epithelial Cells Protects Against Salmonella Typhi Infection via Up-Regulating the Biological Antagonism of Intestinal Microbiota.2020

    • 著者名/発表者名
      Sijia Hao, Qingjie Fan, Yaqiang Bai, Hui Fang, Jiaorui Zhou, Tomohiko Fukuda, Jianguo Gu, Ming Li, Wenzhe Li.
    • 雑誌名

      Frontiers in microbiology

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.01097

    • 関連する報告書
      2020 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] Loss of core fucosylation suppressed the humoral immune response in Salmonella typhimurium infected mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Danish Zahid, Nianzhu Zhang, Hui Fang, Jianguo Gu, Ming Li, Wenzhe Li.
    • 雑誌名

      J Microbiol Immunol Infect.

      巻: 20 号: 4 ページ: 30034-7

    • DOI

      10.1016/j.jmii.2020.02.006

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Regulatory function of glycosylation in cancer and its application2021

    • 著者名/発表者名
      顧 建国
    • 学会等名
      中国科学院西北高原生物研究所学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膵がん細胞のがん幹細胞性の獲得と細胞移動・増殖におけるFUT8の役割2021

    • 著者名/発表者名
      梁 彩霞, 福田 友彦, 伊左治 知弥, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • 学会等名
      第15回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] O-GlcNAcylation Regulates β1,4-GlcNAc-branched N-glycan Biosynthesis Via the OGT/SLC35A3/GnT-IV Axis2021

    • 著者名/発表者名
      宋 万里, 伊左治 知弥, 中の 三弥子, 福田 友彦, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • 学会等名
      第15回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Focal adhesion kinase (FAK)のO-GlcNAc 修飾による細胞接着斑の形成と細胞機能の制御2021

    • 著者名/発表者名
      伊左治 知弥, 大山 嘉順, 孫 玉涵, 福田 友彦, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • 学会等名
      第40回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] O-GlcNAcylation regulates β1,4-GlcNAc-branched N-glycan biosynthesis via the OGT/SLC35A3/GnT-IV Axis2021

    • 著者名/発表者名
      宋 万里, 伊左治 知弥, 中の 三弥子, 福田 友彦, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • 学会等名
      第40回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Focal adhesion kinaseのO-GlcNAc修飾による細胞機能の制御2021

    • 著者名/発表者名
      伊左治 知弥, 大山 嘉順, 孫 玉涵, 福田 友彦, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] O-GlcNAcylation regulates β1,4-GlcNAc-branched N-glycan biosynthesis via the OGT/SLC35A3/GnT-IV Axis2021

    • 著者名/発表者名
      宋 万里, 伊左治 知弥, 中の 三弥子, 福田 友彦, 黒田 喜幸, 顧 建国
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Significance of N-glycans on integrin and FLT3 receptor and underlying mechanisms.2021

    • 著者名/発表者名
      Jianguo Gu
    • 学会等名
      2021年武漢大学国際糖免疫探討会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 糖鎖による膜受容体の選別輸送ゾーンの特異性とその制御機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      顧建国, 福田友彦, 伊左治知弥
    • 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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 膵がん細胞の遊走・増殖・がん幹細胞的性質保持におけるFUT8発現の重要性2020

    • 著者名/発表者名
      福田友彦, 梁彩霞, 伊左治知弥, 顧建国
    • 学会等名
      第39回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] インテグリンとFLT3受容体における糖鎖機能と制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      顧建国, 伊左治知弥, 福田友彦
    • 学会等名
      第93回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] FLT3を介したシグナル伝達におけるコアフコシル化の重要性2020

    • 著者名/発表者名
      段 程偉, 福田友彦, 伊左治知弥, 髙橋伸一郎, 顧建国
    • 学会等名
      第14回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] FUT8の発現は膵がん細胞の移動・増殖・がん幹細胞性に重要な役割を果たす2020

    • 著者名/発表者名
      梁彩霞, 福田友彦, 伊左治知弥, 顧建国
    • 学会等名
      第14回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 接着斑キナーゼ(FAK)のO-GlcNAc修飾による細胞機能への影響2020

    • 著者名/発表者名
      大山嘉順, 伊左治知弥, 福田友彦, 顧建国
    • 学会等名
      第14回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖修飾阻害薬の急性前骨髄球性白血病細胞のレチノイン酸分化誘導に及ぼす影響に関する解析2020

    • 著者名/発表者名
      沖津庸子, 福田友彦,顧建国, 髙橋伸一郎
    • 学会等名
      第67回日本臨床検査医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Deficiency of core fucosylation activates FLT3 signaling via induction of dimeric formation.2020

    • 著者名/発表者名
      Chengwei Duan, Tomohiko Fukuda, Tomoya Isaji, Shinichiro Takahashia and Jianguo Gu
    • 学会等名
      12th International Symposium on Glycosyltransferases
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Comprehensive Glycoscience2021

    • 著者名/発表者名
      Gu, J.
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      Elsevier社
    • ISBN
      9780128194751
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 東北医科薬科大学 分子生体膜研究所 細胞制御学教室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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