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2018 年度 実施状況報告書

N-結合型糖鎖におけるポリアミンモジュロンの同定と抗体医薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K06652
研究機関東京理科大学

研究代表者

東 恭平  東京理科大学, 薬学部薬学科, 講師 (10463829)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードポリアミン / N-結合型糖鎖 / 抗体医薬品
研究実績の概要

購入したCHO DP-12細胞が抗IL-8抗体を生合成し、培地中に分泌するかどうかを確認することを目的に、MonoSpin ProAを用いて培地から抗体を抽出し、SDS-PAGE およびウェスタンブロット法を行ったところ、培地中に抗体の存在を確認することができた。そこで、ポリアミン生合成阻害剤の有無で72時間培養し、回収した培地から抗体を精製し、抗体濃度を調べた。その結果、細胞内ポリアミン量を減少に伴い培地中抗体の濃度が約30%低下した。一方、ポリアミンを外から添加すると抗体産生量の回復が認められた。次に、各培養条件から得た抗体に結合するN-結合型糖鎖の構造解析を行った。PNGase F処理して抗体からN-結合型糖鎖を切り出した後、蛍光誘導体化してHPLCに供した。その結果、細胞内ポリアミン量を減少させると抗体上のN-結合型糖鎖の結合量が著しく減少すること、およびN-結合型糖鎖のフコシル化が阻害されていることが示唆された。ポリアミンの有無で細胞内の糖ヌクレオチドの量が変化するかどうかをHPLCにより検討した。その結果、糖ヌクレオチドの組成および含量はポリアミンの有無でほとんど変化しなかった。以上の結果より、ポリアミンはオリゴ糖転移酵素およびフコシル化酵素の発現を調節することが考えられた。

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

抗体上のN-結合型糖鎖の構造がポリアミンの有無で変化したことから、研究実施計画は順調に進展していると考えられる。しかしながら、ポリアミンにより発現調節を受ける遺伝子の同定まで進んでいない。

今後の研究の推進方策

ポリアミン減少に伴い、抗体に結合する糖鎖量が著しく減少すること、およびフコシル化糖鎖の割合が非フコシル化糖鎖に比べて減少していることから、オリゴ糖転移酵素およびフコシル化酵素に着目してポリアミンにより発現制御をうける遺伝子を探索する。ポリアミンにより発現調節を受ける遺伝子 (ポリアミンモジュロン)を同定した後は、レポーター遺伝子を用いてポリアミンによる合成促進機序の解明を行う。更に、ポリアミンモジュロンを過剰発現又は欠損させたときに糖鎖構造の揺らぎが抑えられるかどうかを検証する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] レンセリア工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      レンセリア工科大学
  • [雑誌論文] The Structural and Compositional Changes of Chondroitin Sulfate Chains in the Aged Mouse Hippocampus2019

    • 著者名/発表者名
      SUZUKI YUJI、KEREVER AURELIEN、TANAKA TAKAHIRO、HIGASHI KYOHEI、ARIKAWA-HIRASAWA ERI
    • 雑誌名

      Juntendo Medical Journal

      巻: 65 ページ: 64~70

    • DOI

      10.14789/jmj.2019.65.JMJ18-OA13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyamines stimulate the CHSY1 synthesis through the unfolding of the RNA G-quadruplex at the 5′-untraslated region2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Katsutoshi、Asakura Kiryu、Imamura Masataka、Kawai Gota、Sakamoto Taiichi、Furihata Tomomi、Linhardt Robert J.、Igarashi Kazuei、Toida Toshihiko、Higashi Kyohei
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 475 ページ: 3797~3812

    • DOI

      10.1042/BCJ20180672

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] GLI1 Inhibitors Identified by Target Protein Oriented Natural Products Isolation (TPO-NAPI) with Hedgehog Inhibition2018

    • 著者名/発表者名
      Arai Midori A.、Ochi Fumie、Makita Yoshinori、Chiba Tetsuhiro、Higashi Kyohei、Suganami Akiko、Tamura Yutaka、Toida Toshihiko、Iwama Atsushi、Sadhu Samir K.、Ahmed Firoj、Ishibashi Masami
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 13 ページ: 2551~2559

    • DOI

      10.1021/acschembio.8b00492

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protective Effects of Brain Infarction by N -Acetylcysteine Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Uemura Takeshi、Watanabe Kenta、Ko Kenta、Higashi Kyohei、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu、Takao Koichi、Sugita Yoshiaki、Sakamoto Akihiko、Terui Yusuke、Toida Toshihiko、Kashiwagi Keiko、Igarashi Kazuei
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 49 ページ: 1727~1733

    • DOI

      10.1161/STROKEAHA.118.021755

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of Spermidine Content Resulting from Inactivation of Two Arginine Decarboxylases Increases Biofilm Formation in Synechocystis sp. Strain PCC 68032018

    • 著者名/発表者名
      Kera Kota、Nagayama Tatsuya、Nanatani Kei、Saeki-Yamoto Chika、Tominaga Akira、Souma Satoshi、Miura Nozomi、Takeda Kota、Kayamori Syunsuke、Ando Eiji、Higashi Kyohei、Igarashi Kazuei、Uozumi Nobuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 200 ページ: e00664-17

    • DOI

      10.1128/JB.00664-17

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳梗塞急性期におけるヘパラン硫酸分解機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      高 健太、東 恭平、服部 奈津子、石川 涼太、梅原 健太、降幡 知巳、五十嵐 一衛、戸井田 敏彦
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] メチレンブルーを用いたグリコサミノグリカンの半定量法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本 悠佑、東 恭平、戸井田 敏彦
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
  • [学会発表] ポリアミンによるEXT1のタンパク質合成促進機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      浅見 詩生、 東 恭平、工藤 遥香、五十嵐 一衛、戸井田 敏彦
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
  • [学会発表] ポリアミンによるEXT1のタンパク質合成促進機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      浅見 詩生、東 恭平、工藤 遥香、今村 正隆、西村 和洋、五十嵐 一衛、戸井田 敏彦
    • 学会等名
      東京慈恵会医科大学 学外共同研究助成 ポリアミンと核酸の共進化 第17回 合同シンポジウム
  • [備考] 東恭平_教員プロフィール_東京理科大学

    • URL

      https://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?7015

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公開日: 2019-12-27  

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