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2001 年度 研究成果報告書概要

遺伝子操作によるヘパラン硫酸鎖構造の変換による血管新生の制御とその機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11558083
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 構造生物化学
研究機関愛知医科大学

研究代表者

木全 弘治  愛知医科大学, 分子医科学研究所, 教授 (10022641)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
キーワードヘパラン硫酸 / プロテオグリカン / 硫酸化転移酵素 / 細胞内酵素局在 / オリゴ糖 / イソフォーム / PAPS / ドミナントネガティブ効果
研究概要

血管新生に作用する細胞増殖因子、FGF-2,VEGF, HGFとヘパラン硫酸との相互作用の性質が、これらの因子の活性発現に、さらに各因子の特異な活性制御に重要であるとの仮説のもとに、1)ヘパラン硫酸上の結合構造を同定し、各々異なること、ウロン酸2位とグルコサミン6位のO硫酸化反応が特異構造を決定していることを示した。2)これらの反応を触媒する硫酸転移酵素を均一精製し、さらにcDNAをクローニングし、4種類の異なる遺伝子産物であり、さらにアルタナティブスプライシング機構によるイソフォームを入れて、合計で5種類あることを示した。3)これらのレコンビナント酵素の基質特異性を検討して、それぞれに異なること、何れもがFGF-2,VEGF, HGFのヘパラン硫酸結合構造の合成に関与する可能性を示した。4)これらの酵素の発現や活性を細胞レベルで制御してヘパラン硫酸構造を特異的に撹乱する方法の確立を目指し、トラスフェクションによる酵素の過剰発現は期待したヘパラン硫酸構造の変化をもたらした。アンチセンスRNA発現や非活性酵素強制発現によるヘパラン硫酸硫酸化抑制の可能性を検討し、他のゴルジ体構成分子との局在の相違や相互作用などを考慮する必要が分かった。5)ヘパラン硫酸構造を撹乱した時、FGF-2,VEGF, HGFのシグナル伝達に異常が起こる可能性を、細胞レベルでHGFによるERKのリン酸化について検討した。さらに血管新生への影響の可能性について、ショウジョウバエの6-0-硫酸転移酵素発現抑制によりFGF-2シグナルと気管形態形成の異常を観察して確認した。6)血管新生in vitroモデル細胞培養系におけるレコンビナント酵素により合成した細胞増殖因子特異結合構造をもつヘパラン硫酸オリゴ糖の添加による阻害効果を観察し、仮説の妥当性を確認した。

  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] K.Ogura, K.Nagata, et al.: "Solution structure of human acidic fibroblast growth factor and interaction with heparin-derived hexasaccharide"J Biomol NMR. 13. 11-24 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Morita, T.Shinzato, et al.: "Variable expression of heparan sulfate epitopes in crescents of human glomerulonephritis"Virchows Arch. 434. 145-151 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Habuchi, M.Tanaka, et al.: "The occurrence of three isoforms of heparan sulfate 6-O-sulfotransferase having different specificities for hexuronic acid adjacent to the targeted N-sulfoglucosamine"J Biol Chem. 275. 2859-2868 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Rong, H.Habuchi, et al.: "Expression of heparan sulphate L-iduronyl 2-O-sulphotransferase in human kidney 293 cells results in increased D-glucuronyl 2-O-sulphation"Biochem J. 346. 463-468 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Yamauchi, S.Mita, et al.: "Molecular cloning and expression of chondroitin 4-sulfotransferase"J Biol Chem. 275. 8975-8981 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Oohira, Y.Kushima, et al.: "Effects of lipid-derivatized glycosaminoglycans (GAGs), a novel probe for functional analyses of GAGs, on cell-to-substratum adhesion and neurite elongation in primary cultures of fetal rat hippocampal neurons"Arch Biochem Biophys. 378. 78-83 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Zou, H.Muramatsu, et al.: "A heparin-binding growth factor, midkine, binds to a chondroitin sulfate proteoglycan, PG-M/versican"Eur J Biochem. 267. 4046-4053 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Rong, H.Habuchi, et al.: "Substrate specificity of the heparan sulfate hexuronic acid 2-O-sulfotransferase"Biochemistry. 40. 5548-5555 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kamimura, M.Fujise et al.: "Drosophila heparan sulfate 6-O-sulfotransferase (dHS6ST) gene : Structure, expression, and function in the formation the tracheal system"J Biol Chem. 276. 17014-17021 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.A.S.Pinhal, B.Smith, et al.: "Enzyme interactions in heparan sulfate biosynthesis : Uronosyl 5-epimerase and 2-O-sulfotransferase interact in vivo"Proc Natl Acad Sci U S A. 98. 12984-12989 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Yabushita, Y.Noguchi, et al.: "Effects of chemically modified heparin on Chlamydia trachomatis serovar L2 infection of eukaryotic cells in culture"Glycobiology. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 木全弘治: "糖鎖硫酸化反応とその生物学的役割"細胞工学. 18. 318-324 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 羽渕弘子, 木全弘治: "ヘパラン硫酸の硫酸化と増殖因子シグナリングの制御"細胞工学. 18. 325-332 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 森田博之, 木全弘治: "プロテオグリカンと腎疾患"病理と臨床. 18. 364-370 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 羽渕脩躬, 羽渕弘子, 木全弘治: "糖鎖伸長酵素と特異的硫酸化酵素のノックアウトによるヘパラン硫酸、ヘパリンの機能解析"細胞工学. 20. 204-210 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 羽渕弘子, 木全弘治: "上皮と間充織のはざまにあるヘパラン硫酸プロテオグリカン"生化学. 73. 1246-1256 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 芦刈-羽田智子, 木全弘治: "プロテオグリカンの解析"臨床検査. 46. 107-110 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kimata, H.Habuchi, et al.: "Heparan sulphate O-sulphotransferases and synthesis of the growth-factor binding site"WORKSHOP VI CELL SURFACE PROTEOGLYCANS IN SIGNALLING AND DEVELOPMENT. 47 52 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 木全弘治: "7.細胞外マトリックスとプロテオグリカン"細胞外マトリックス-基礎と臨床-愛智出版. 162 187 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Ogura, K. Nagata, H. Hatanaka, H. Habuchi, K. Kimata, S. Tate, M. W. Ravera, M. Jaye, J. Schlessinger, F. Inagaki.: "Solution structure of human acidic fibroblast growth factor and interaction with heparin-derived hexasaccharide"J Biomol NMR. 13. 11-24 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Morita, T. Shinzato, K. Isobe, K. Kitani, K. Kimata, K. Maeda: "Variable expression of heparan sulfate epitopes in crescents of human glomerulonephritis"Virchows Arch. 434. 145-151 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Habuchi, M. Tanaka, O. Habuchi, K. Yoshida, H. Suzuki, K. Ban, K. Kimata: "The occurrence of three isoforms of heparan sulfate 6-O-sulfotransferase having different specificities for hexuronic acid adjacent to the targeted-N-sulfoglucosamine"J Biol Chem. 275. 2859-2868 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. Rong, H. Habuchi, K. Kimata, U. Lindahl, M. Kusche-Gullberg: "Expression of heparan sulphate L-iduronyl 2-O-sulphotransferase in human kidney 293 cells results in increased D-glucuronyl 2-O-sulphation"Biochem J. 346. 463-468 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Yamauchi, S. Mita, T. Matsubara, M. Fukuta, H. Habuchi, K. Kimata, O. Habuchi: "Molecular cloning and expression of chondroitin 4-sulfotransferase"J Biol Chem. 275. 8975-8981 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Oohira, Y. Kushima, Y. Tokita, N. Sugiura, K. Sakurai, S. Suzuki, K. Kimata: "Effects of lipid-derivatized glycosaminoglycans (GAGs), a novel probe for functional analyses of GAGs, on cell-to-substratum adhesion and neurite elongation in primary cultures of fetal rat hippocampal neurons"Arch Biochem Biophys. 378. 78-83 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Zou, H. Muramatsu, S. Ikematsu, S. Sakuma, R. H. M. Salama, T. Shinomura, K. Kimata, T. Muramatsu: "A heparin-binding growth factor, midkine, binds to a chondroitin sulfate proteoglycan, PG-M/versican"Eur J Biochem. 267. 4046-4053 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. Rong, H. Habuchi, K. Kimata, U. Lindahl, M. Kusche-Gullberg: "Substrate specificity of the heparan sulfate hexuronic acid 2-O-sulfotransferase"Biochemistry. 40. 5548-5555 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Kamimura, M. Fujise, F. Villa, S. Izumi, H. Habuchi, K. Kimata, H. Nakato: "Drosophila heparan sulfate 6-O-sulfotransferase (dHS6ST) gene : Structure, expression, and function in the formation the tracheal system"J Biol Chem. 276. 17014-17021 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. A. S. Pinhal, B. Smith, S. Olson, J. Aikawa, K. Kimata, J. D. Esko: "Enzyme interactions in heparan sulfate biosynthesis : Uronosyl 5-epimerase and 2-O-sulfotransferase interact in vivo"Proc Natl Acad Sci USA. 98. 12984-12989 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Yabushita, Y. Noguchi, H. Habuchi, S. Ashikari, K, Nakabe, M. Fujita, M. Noguchi, J. Esko, K. Kimata: "Effects of chemically modified heparin on Chlamydia trachomatis serovar L2 infection of eukaryotic cells in culture"Glycobiology. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2003-09-17  

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