インテグリンoutside-inとinside-outシグナルにおける糖鎖機能

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03184
• 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)
• 研究分担者: 福田 友彦 東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (40433510) ; 伊左治 知弥 東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (80433514)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 糖鎖 / インテグリン

研究実績の概要

細胞接着は多細胞生物の基盤をなし、発生過程から器官形成あるいは生体防御、創傷治癒など生体の恒常性維持に不可欠である。インテグリンは、ECMの受容体として細胞接着に寄与する主役である。インテグリンは、α鎖とβ鎖からなるヘテロ二量体で、細胞外マトリックス（ECM）の主要な受容体である。インテグリンを介するシグナル伝達経路には、ECMとの結合による細胞内へのシグナル伝達 と細胞内の活性化状態によるインテグリンとECMとの結合への調節 が存在する。私達はN型糖鎖によるインテグリンの機能制御に関して多くの研究を行ってきたが、最近インテグリンとその下流分子であるfocal adhesion kinase (FAK)によるN型糖鎖のシアリル化の制御経路を明らかにした。特にインテグリンーFAKの複合体を介した細胞骨格の形成がPI4KIIαの安定性に寄与し、PI4Pを介したGOLPH3とST3GAL4あるいはST6GAL1との複合体の形成に重要であり、integrin-FAK-PI4K IIα-GOLPH3-シアル酸転移酵素という経路を介して新たなシアリル化制御機構を明らかにした。一方、私達は細胞質のO-GlcNAc修飾の機能解析にも興味を持っている。FAKにO-GlcNAcが修飾され、その修飾はFAKの機能に与える影響を見出し、現在詳細な分子機序を解析している。また、O-GlcNAcは、N-型分岐型糖鎖のみならず、ヒアルロン酸にも影響を与えることを明らかにしつつある。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] The Barcelona Institute/Vall d' Hebron Institute de Recerca(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: The Barcelona Institute/Vall d' Hebron Institute de Recerca
• [国際共同研究] 揚州大学/南通大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 揚州大学/南通大学
• [国際共同研究] The University of Texas MD Anderson(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: The University of Texas MD Anderson
• [雑誌論文] Expression of GnT-III decreases chemoresistance via negatively regulating P-glycoprotein expression: Involvement of the TNFR2-NF-κB signaling pathway (2023)
  • 著者名/発表者名: Song Wanli、Liang Caixia、Sun Yuhan、Morii Sayaka、Yomogida Shin、Isaji Tomoya、Fukuda Tomohiko、Hang Qinglei、Hara Akiyoshi、Nakano Miyako、Gu Jianguo
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 299 ページ: 103051～103051
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2023.103051
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] α-1,6-Fucosyltransferase Is Essential for Myogenesis in Zebrafish (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayashiji Nozomi、Kawahara Genri、Xu Xing、Fukuda Tomohiko、Kerever Aurelien、Gu Jianguo、Hayashi Yukiko K.、Arikawa-Hirasawa Eri
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 ページ: 144～144
  • DOI: 10.3390/cells12010144
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The ulcerative colitis-associated gene FUT8 regulates the quantity and quality of secreted mucins (2022)
  • 著者名/発表者名: Cantero-Recasens Gerard、Burballa Carla、Ohkawa Yuki、Fukuda Tomohiko、Harada Yoichiro、Curwin Amy J.、Brouwers Nathalie、Thun Gian A.、Gu Jianguo、Gut Ivo、Taniguchi Naoyuki、Malhotra Vivek、IBD Character Consortium
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 119 ページ: 1~12
  • DOI: 10.1073/pnas.2205277119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inhibition of fucosylation by 2-fluorofucose attenuated acetaminophen-induced liver injury via its anti-inflammation and anti-oxidative stress effects (2022)
  • 著者名/発表者名: Liu Zhaoguo、Tu Mengjue、Shi Jianan、Zhou Hong、Meng Guoliang、Gu Jianguo、Wang Yuqin
  • 雑誌名: Frontiers in Pharmacology 巻: 13 ページ: 939317~939317
  • DOI: 10.3389/fphar.2022.939317
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Integrin β1 in Pancreatic Cancer: Expressions, Functions, and Clinical Implications (2022)
  • 著者名/発表者名: Li Jiajia、Peng Liyao、Chen Qun、Ye Ziping、Zhao Tiantian、Hou Sicong、Gu Jianguo、Hang Qinglei
  • 雑誌名: Cancers 巻: 14 ページ: 3377～3377
  • DOI: 10.3390/cancers14143377
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] TM4SF1 promotes esophageal squamous cell carcinoma metastasis by interacting with integrin α6 (2022)
  • 著者名/発表者名: Hou Sicong、Hao Xin、Li Jiajia、Weng Siwei、Wang Jiaxin、Zhao Tiantian、Li Wenqian、Hu Xiaolin、Deng Bing、Gu Jianguo、Hang Qinglei
  • 雑誌名: Cell Death and Disease 巻: 13 ページ: 1~12
  • DOI: 10.1038/s41419-022-05067-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Alteration in N‐glycans in cancer drug resistance and its significance (2023)
  • 著者名/発表者名: Jianguo Gu
  • 学会等名: The 2nd Tohoku Med Pharm Univ and Academia Sinica Joint Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] がん薬剤耐性におけるN型糖鎖の変化とその意義 (2023)
  • 著者名/発表者名: 宋 万里、梁 彩霞、孫 鈺涵、森井 彩、蓬田 伸、伊左治 知弥、福田 友彦、原 明義、中の 三弥子, 顧 建国
  • 学会等名: 日本薬学会第１４３年会
• [学会発表] 接着斑キナーゼはPI4KIIα-PI4P経路を介してシアリル化N-型糖鎖を制御する (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊左治 知弥、孫 鈺涵、福田 友彦、顧 建国
  • 学会等名: 第95回日本生化学会
• [学会発表] A novel molecular mechanism for sialylation regulated through the integrin-FAK-PI4K-GOLPH3-sialytransferase axis (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuhan Sun, Tomoya Isaji, Tomohiko Fukuda and Jianguo Gu
  • 学会等名: The 29th FAOBMB & 2022 CSBMB
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] OGTはOGT/SLC35A3/GnT-IV軸を介してβ1,4-GlcNAc分岐型 N型糖鎖の生合成を制御する (2022)
  • 著者名/発表者名: 宋 万里, 伊左治 知弥, 中の 三弥子, 福田 友彦, 顧 建国
  • 学会等名: 第16回 東北糖鎖研究会
• [学会発表] 糖ヌクレオチド輸送体（SLC35 ファミリー）を介した O-GlcNAc 修飾と N-型糖鎖生合成の関連性について (2022)
  • 著者名/発表者名: 関川 諒, 宋万里, 伊左治 知弥, 福田 友彦, 顧 建国
  • 学会等名: 第16回 東北糖鎖研究会
• [学会発表] UDP-GlcNAc を共通ドナー基質とする O-GlcNAc、ヒアルロン酸と N型糖 鎖間の相互作用に関して (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野 拓朗, 黒田 喜幸, 伊左治 知弥, 福田 友彦, 顧 建国
  • 学会等名: 第16回 東北糖鎖研究会
• [学会発表] インテグリン-FAK-PI4K軸を介したN-型糖鎖のシアリル化制御 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊左治 知弥、孫 鈺涵、福田 友彦、顧 建国
  • 学会等名: 第41回日本糖質学会
• [学会発表] N型糖鎖によるがん幹細胞の性質や薬物耐性の調節 (2022)
  • 著者名/発表者名: 顧 建国
  • 学会等名: 第41回日本糖質学会
• [学会発表] A novel regulatory mechanism for sialylation via the integrin-FAK-PI4K-GOLPH3-ST axis (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuhan Sun, Tomoya Isaji, Tomohiko Fukuda and Jianguo Gu
  • 学会等名: Sialoglyco2022
• [図書] Glycosignals in Cancer (Significance of FUT8 in Pancreatic Cancers and Others) (2023)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa and Minoru Fukuda (Liang, C., Wanli Song, W. and Gu, J.)
  • 総ページ数: 238
  • 出版者: Springer
• [備考] 東北医科薬科大学 薬学部 細胞制御学
  • URL: https://www.tohoku-mpu.ac.jp/pharmacy/lab/lp_d02/