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2017 年度 実績報告書

シアル酸による細胞機能制御の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04354
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) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードシアル酸 / 細胞接着 / N-型糖鎖
研究実績の概要

細胞膜タンパク質のシアル酸増加は、がん転移・浸潤に関連する現象とされ、細胞表面のシアル酸含量が転移能と相関するという報告も多くなされている。例えば、私達は、α2,6シアル酸の修飾によるインテグリンα5β1の機能を正に制御することを明らかにした。一方で、近年、必ずしもシアル酸の量とがん浸潤・転移能が相関するとは限らない例も見出された。その一つの原因は、包括的にシアル酸に関する研究が欠けていると考えられる。特にがんやインフルエンザウイルスと深く関わるα2,3シアル酸(Siaα2,3Gal)に関しては、α2,6とα2,8シアル酸に比べ、機能が曖昧でそれに関する研究報告も少ない。また、糖タンパク質のSiaα2,3Galエピトープの生合成には、少なくとも三つの糖転移酵素(ST3Gal3, ST3Gal4とST3Gal6)が関与することが知られている。私達は、CRISP/Cas9システムを利用して上皮がん細胞に発現するその三つ酵素をそれぞれ欠失させたところ、全く異なる生物活性を見出した。特に細胞ー細胞間接着や細胞外マトリクスを介した細胞移動は細胞株間に明らかに異なっている。また、細胞接着や細胞増殖に関わる複数の糖タンパク質上のα2,3シアリル化レベルもかなり異なっている。現在、詳細的に標的分子の同定や分子メカニズムの解析を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

1) α2,6シアル酸の修飾によるインテグリンα5β1などの機能制御を解明した。また、インテグリンβ1の活性化にα2,6シアル酸が重要であることも明らかにしている。
2) α2,3シアル酸の機能は、 α2,6シアル酸のと異なっている。
3) α2,3とα2,6シアル酸の修飾は互いに制御するが、標的分子によってその制御が異なることを示している。

今後の研究の推進方策

1) HPLCや質量分析法を用いて、異なるα2,3シアル酸糖転移酵素の特異的な標的分子を同定すると共に、機能解析を行う。
2) 実験モデルマウスにおいて腫瘍形成・転移能の変化を調べ、α2,3とα2,6シアル酸の発現と腫瘍形成・転移能との関連性を検討する。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学/武漢大学/大連海洋大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      上海交通大学/武漢大学/大連海洋大学
  • [雑誌論文] Inhibition of fucosylation by 2-fluorofucose suppresses human liver cancer HepG2 cell proliferation and migration as well as tumor formation2017

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

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 11911-11919

    • DOI

      10.1038/s41598-017-11911-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Key Regulator of Cell Adhesion: Identification and Characterization of Important N -Glycosylation Sites on Integrin α5 for Cell Migration2017

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

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 37 ページ: e00558~16

    • DOI

      10.1128/MCB.00558-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alteration of N -glycan expression profile and glycan pattern of glycoproteins in human hepatoma cells after HCV infection2017

    • 著者名/発表者名
      Xiang Tian、Yang Ganglong、Liu Xiaoyu、Zhou Yidan、Fu Zhongxiao、Lu Fangfang、Gu Jianguo、Taniguchi Naoyuki、Tan Zengqi、Chen Xi、Xie Yan、Guan Feng、Zhang Xiao-Lian
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1861 ページ: 1036~1045

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2017.02.014

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Differential expression of ST6GAL1 in the tumor progression of colorectal cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Sen、Lu Jishun、Xu Zhijue、Zou Xia、Sun Xue、Xu Yingjiao、Shan Aidong、Lu Jiaoyang、Yan Xialin、Cui Yalu、Yan Wei、Du Yuguo、Gu Jianguo、Zheng Minhua、Feng Bo、Zhang Yan
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 486 ページ: 1090~1096

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.03.167

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chitosan oligosaccharides inhibit epithelial cell migration through blockade of N -acetylglucosaminyltransferase V and branched GlcNAc structure2017

    • 著者名/発表者名
      Xu Qingsong、Wang Wenjing、Qu Chen、Gu Jianguo、Yin Heng、Jia Zhihao、Song Linsheng、Du Yuguang
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 170 ページ: 241~246

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2017.04.075

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Specific N-glycan alterations are coupled in EMT induced by different density cultivation of MCF 10A epithelial cells2017

    • 著者名/発表者名
      Xu Qingsong、Niu Xueming、Wang Wenjing、Yang Wen、Du Yuguang、Gu Jianguo、Song Linsheng
    • 雑誌名

      Glycoconjugate Journal

      巻: 34 ページ: 219~227

    • DOI

      10.1007/s10719-016-9754-3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles of Integrin α6β4 Glycosylation in Cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Kariya Yoshinobu、Kariya Yukiko、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 9 ページ: 79~79

    • DOI

      10.3390/cancers9070079

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Functional analysis of N-glycosylation in neuroninflammation2017

    • 著者名/発表者名
      張冬梅,福田友彦,顧建国
    • 学会等名
      第21回アジア地域招聘研究者研究発表会
  • [学会発表] Functional analysis of α1,6-Fucosylation in brain2017

    • 著者名/発表者名
      福田友彦,張冬梅,伊左治知弥,顧建国
    • 学会等名
      新学術「神経糖鎖生物学」最終班会議
  • [学会発表] 細胞接着におけるN-型糖鎖の機能発現と細胞内シグナルの制御2017

    • 著者名/発表者名
      杭慶雷,伊左治知弥,侯思聡,福田友彦,顧 建国
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学大会
  • [学会発表] インテグリンα5の糖鎖が細胞増殖・運動の鍵となる2017

    • 著者名/発表者名
      杭慶雷,伊左治知弥,侯思聡,福田友彦,顧 建国
    • 学会等名
      第36回日本糖質学会年会
  • [学会発表] コアフコシル化を欠損した肝細胞由来の細胞外小胞では,インテグリンα3β1が増加した2017

    • 著者名/発表者名
      新居瞳 a,鎌田佳宏 ,赤松佑香 ,前田恵 ,福田友彦,顧建国,三善英知
    • 学会等名
      第76回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 2-フルオロフコースによるフコシル化の阻害はヒト肝がん細胞の細胞増殖・移動および腫瘍形成を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      周穎,福田友彦,杭慶雷,侯思聡,伊左治知弥,亀山昭彦,顧建国
    • 学会等名
      第11回東北糖鎖研究会・GlycoTOKYO 2017
  • [学会発表] N-glycosylation in cell adhesion of cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      システム糖鎖生物学と展望国際シンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] N-glycosylation in cancer cells and towards application2017

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第9回南京腫瘍診断治療国際会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Importance of N-glycosylation in cell adhesion and EMT2017

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      IUBMB Special Meeting Frontiers in Glycoscience II: Oncology
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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