Golginによるグリコサミノグリカン生合成調節機構と遺伝性骨・皮膚疾患との関連

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08251
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 水本 秀二 名城大学, 薬学部, 助教 (40443973)
• 研究協力者: 菅原 一幸 北海道大学, 大学院先端生命科学研究院, 名誉教授 (60154449) ; 山田 修平 名城大学, 薬学部, 教授 (70240017) ; 池川 志郎 理化学研究所, 骨関節疾患研究チーム, 主任研究員 (30272496) ; 松本 直通 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (80325638) ; 三宅 紀子 横浜市立大学, 医学研究科, 准教授 (40523494) ; 古庄 知己 信州大学, 医学部・遺伝医学, 教授 (90276311) ; 吉沢 隆浩 信州大学, 基盤研究支援センター, 助教 (40713392) ; Janecke Andreas Innsbruck Medical University ; Vodopiutz Julia Medical University of Vienna ; Kornak Uwe Max-Planck-Institute
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: Golgin / プロテオグリカン / グリコサミノグリカン / GORAB / エーラス・ダンロス症候群 / 脊椎骨端骨幹端異形成症 / 骨異形成性老人性皮膚症 / 免疫不全症

研究成果の概要

本研究はGolginやグリコサミノグリカン(GAG)生合成酵素の変異による遺伝性骨・皮膚疾患における発症機序の解明を目的とする。Golginタンパク質の一種であるGORABの変異に起因する骨異形成性老人性皮膚症のモデルマウス(Gorab欠損マウス)の解析を行った。Gorab欠損マウスはデルマタン硫酸の合成量が低下し、TGF-ベータのシグナル伝達が亢進していることがわかった。また、GAGの生合成に関与するEXTL3、CSGALNACT1、B3GAT3の変異によってそれぞれ免疫異常を伴う脊椎骨端骨幹端異形成症、関節弛緩を伴う骨異形成症、骨減少症を発症することを見出した。

自由記述の分野

糖鎖生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、グリコサミノグリカンの生合成に関わる糖転移酵素やゴルジ体タンパク質(Golgin)の変異に起因する遺伝性の骨系統疾患、皮膚疾患、免疫疾患を同定した。さらにそれらの遺伝病患者においてはグリコサミノグリカンの糖鎖の生合成異常を引き起こし、発症することも明らかにした。これらの知見をもとに、将来骨系統・皮膚・免疫疾患における治療法および診断法の開発や治療に貢献できると推察され、本研究成果の学術的意義および社会的意義は非常に大きい。