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2015 年度 実施状況報告書

シグレックとシアル酸含有糖鎖が生成する自然免疫チェックポイントの機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K15080
研究機関中部大学

研究代表者

古川 鋼一  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211530)

研究分担者 山内 祥生  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00444878)
橋本 登  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (90712365)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードシグレック / シアル酸 / 単球 / マクロファージ / アストロサイトーマ
研究実績の概要

本研究では、癌細胞に特徴的に発現するシアル酸含有糖鎖抗原及びシアル化糖鎖結合単体分子と、シアル酸認識レクチンであるシグレック7やシグレック9との相互作用で生成される、双方向のシグナルとその免疫生物学的な意義を解明して、免疫制御による癌や難治疾患の治療に」応用することを目ざしている。今回は、単球・マクロファージによく発現するシグレック9とシアル化糖鎖発現細胞との相互作用の分子機構を解析した。単球・マクロファージ系細胞を代表する細胞株として、シグレック9を高発現するU937細胞を用いて、シアル化複合糖鎖発現細胞の代表としてのアストロサイトーマ株、ASとの共培養系に置ける、双方の細胞形質とシグナル解析を行った。その結果、U937細胞では、シグレック9比発現細胞に比べて、シグレック9用性細胞では明瞭な脱リン酸化酵素のシグレック9の細胞内ドメインへの結合とリン酸化が観察された。一方、AS細胞側では、報告済のFAKやAktの分解に加えて、p130Cas、paxillinの分解が認められた。しかし興味深いことに、それらのチロシンリン酸化型の分子に注目すると、ほとんど分解を受けないか、むしろリン酸化が亢進することが示された。さらに、AS細胞膜上で発現してシグレック9と反応するシアル化タンパク質を、共沈降沈降・質量分析によって同定した。その結果、種々のインテグリンファミリー、HLA クラスI 分子が特徴的に検出された。さらにシグレック9陽性U937細胞では、細胞凝集とDNAの漏出が観察され、免疫抑制作用の実体を理解する上でのきっかけが得られた。

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

目ざした内容は概ね順調に達成して、ほぼ妥当な結果が得られつつあるから。

今後の研究の推進方策

シグレック9発現U937細胞におけるSHP1/2のリン酸化と、その細胞機能に与える影響につき、単球・マクロファージの特徴的機能である貪食反応、炎症性サイトカイン分泌などに焦点化した解析を行う。
一方で、AS細胞膜上でシグレック9と反応する複合糖鎖含有分子を免疫沈降して、シグレック9認識糖鎖の詳細な構造の決定を試みる。
さらに、これらの細胞株に加えて、単球・マクロファージに関しては、骨髄や脾臓から分離した初代培養細胞系を用いた解析を、シアル化糖鎖発現細胞株においては、無反応細胞にシアル酸転移酵素遺伝子を導入して樹立した細胞株を用いて、単体分子の同定から結合糖鎖の構造決定に迫る予定である。
FAK等の分解に関わるタンパク質分解酵素として、すでにカルパインを同定しているが、シグレック9と糖鎖との相互作用がいかにカルパインなどのタンパク質分解酵素を活性化するのか、細胞内の一方でシグナル分子を分別的に活性化する仕分けのメカニズムは何か、についても、生化学的手法と兄弟学的アプローチで明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた、シグレック認識糖鎖結合分子の広範な質量分析及び同定分子のノックダウンによる機能解析が後送りになったので、28年度の予算と合わせて大々的に使用するために執行時期がずれたから。

次年度使用額の使用計画

次期使用額と、28年度に予定していた予算を合わせて、シグレック7とシグレック9の双方について、認識糖鎖の結合分子の探索を広範に展開して、シグナルの全容を明らかにする。また、認識糖鎖のエピトープに結合するシグレックのV-セットドメインのリコンビナントタンパク質の合成と、さらにシフレック発現発現Tgマウスの作成のためにかなりの費用が予想されるので、そちらにも相応な分配が必要となる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Regulatory Function of Glycosphingolipids in the Inflammation and Degeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Yuji Kondo, Yuki Ohkawa, Orie Tajima, Keiko Furukawa
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 571 ページ: 58-65.

    • DOI

      10.1016/j.abb.2015.02.007

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Akt signaling in cancer-associated fibroblasts contributes to tumor progression via Girdin phosphorylation2015

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Yamamura, Naoya Asai, Atsushi Enomoto, Takuya Kato, Shinji Mitsui, Yuji Kodo, Kaori Ushida, Shu Ichihara, Koichi Furukawa, Kengo Maeda, Toyoaki Murohara, Masahide Takahashi
    • 雑誌名

      Cancer Res,

      巻: 75 ページ: 813-823

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-14-1317

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 糖脂質糖鎖によるシグナルの制御のメカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      古川鋼一、大川祐樹、大海雄介、橋本登、古川圭子
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会年会 第88回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Gene expression analysis in mouse RAW264-7cells treated with Siglec-9 and MCP-12015

    • 著者名/発表者名
      TAKANO Maiko,HASIMOTO Nboru,OHKAWA Yuki ,MATUBARA Kohki,YAMAMOTO Akiko,FURUKAWA Keiko,FURUKAWA Koichi
    • 学会等名
      第44回日本免疫学会学術集会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2015-11-18
  • [学会発表] Novel functions and mechanisms of complex carbo-hydrates elucidated by glycosyltransferase gene knockout2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa
    • 学会等名
      GLYCO23(第23回 国際糖鎖学会
    • 発表場所
      クロアチア、スプリット
    • 年月日
      2015-09-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Gangliosides Regulate Tumor Properties: With Focus on the Suppression of Metastasis-Associated ppGalNAc-T13 with GM1. In Sugar Chains2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa, Yasuyuki Matsumoto, Qing Zhang, and Keiko Furukawa
    • 総ページ数
      288 (55-70)
    • 出版者
      Springer

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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