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2023 年度 実績報告書

糖アルコールリン酸修飾のバイオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 19H05648
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

遠藤 玉夫  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, シニアフェロー (30168827)

研究分担者 田村 純一  鳥取大学, 農学部, 教授 (30221401)
加藤 龍一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (50240833)
山口 芳樹  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (90323451)
小林 千浩  神戸大学, 医学研究科, 准教授 (90324780)
永森 收志  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90467572)
研究期間 (年度) 2019-06-26 – 2024-03-31
キーワード糖鎖 / 糖アルコール / 筋ジストロフィー
研究実績の概要

本研究では、新たな翻訳後修飾体としてのリビトールリン酸(RboP)の生物学的意義を確立することを目的としており、今年度は、以下の成果が得られた。
・糖アルコールの立体構造とダイナミクスを明らかにするために、Rbo、D-アラビトール、キシリトールの溶液NMR解析、分子動力学シミュレーションによる比較解析を行った。実験データと計算データを総合すると、Rboはアラビトールやキシリトールよりも柔軟であり、その柔軟性の少なくとも一部は、分子内水素結合を形成する可能性のあるOH基の配置によって規定されることが明らかとなった。
・CDP-RboはRboPとCTPから合成される。原料となるRboPは、細菌類では還元酵素TarJにより産生されるが、哺乳類にはTarJのオーソログが存在しないため産生経路は不明であった。予備的検討からAldo-keto reductase(AKR) family酵素による還元を想定した。HEK293T細胞の内在性の糖還元活性はAKR family酵素の中で、AKR1B1によりRboPが産生される経路が主であることを明らかにできた。Human Protein AtlasによるとAKR1B1はマトリグリカンが重要な機能を担っている脳と骨格筋で発現が高く、AKR1B1がCDP-Rboの産生の主要酵素であることが示唆された。
・LC―MSを利用して、10種の糖ヌクレオチドと我々が発見した2種の糖アルコールヌクレオチド(CDP-Rbo, CDP-Gro)を一括して定量測定する方法を開発し、マウス各臓器の糖ヌクレオチド量を明らかにした。本定量法によりAKR1B1の発現が高い脳と骨格筋にはCDP-Rboが多く存在することが確認された。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件) 図書 (2件) 産業財産権 (5件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Comparative Conformational Analysis of Acyclic Sugar Alcohols Ribitol, Xylitol and d-Arabitol by Solution NMR and Molecular Dynamics Simulations2024

    • 著者名/発表者名
      Ohno Shiho、Manabe Noriyoshi、Uzawa Jun、Yamaguchi Yoshiki
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 29 ページ: 1072~1072

    • DOI

      10.3390/molecules29051072

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A multi-hierarchical approach reveals d-serine as a hidden substrate of sodium-coupled monocarboxylate transporters2024

    • 著者名/発表者名
      Wiriyasermkul Pattama、Moriyama Satomi、Suzuki Masataka、Kongpracha Pornparn、Nakamae Nodoka、Takeshita Saki、Tanaka Yoko、Matsuda Akina、Miyasaka Masaki、Hamase Kenji、Kimura Tomonori、Mita Masashi、Sasabe Jumpei、Nagamori Shushi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.7554/eLife.92615.3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changes in the amount of nucleotide sugars in aged mouse tissues2024

    • 著者名/発表者名
      Imae Rieko、Manya Hiroshi、Tsumoto Hiroki、Umezawa Keitaro、Miura Yuri、Endo Tamao
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 34 ページ: -

    • DOI

      10.1093/glycob/cwae032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endogenous reductase activities for the generation of ribitol-phosphate, a CDP-ribitol precursor, in mammals2023

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shunsuke、Manya Hiroshi、Imae Rieko、Kobayashi Kazuhiro、Kanagawa Motoi、Endo Tamao
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 175 ページ: 418~425

    • DOI

      10.1093/jb/mvad115

    • 査読あり
  • [学会発表] マトリグリカンオリゴ糖の合成とクラスター化2024

    • 著者名/発表者名
      小寺康太、田村敬裕、望月楽斗、田村純一
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第67回講演会
  • [学会発表] マトリグリカンオリゴ糖とクラスター分子の合成2023

    • 著者名/発表者名
      小寺康太、田村敬裕、望月楽斗、田村純一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] マトリグリカンオリゴ糖の 化学合成とラミニン結合活性2023

    • 著者名/発表者名
      小寺康太、田村敬裕、望月楽斗、大村優華、湊谷敬太、真鍋法義、山口芳樹、田村純一
    • 学会等名
      第42回日本糖質学会年会
  • [学会発表] SYNTHESIS OF MATRIGLYCAN OLIGOASACCHARIDE CLUSTER COMPOSED OF -3Xylα1-4βGlcA1- AND THE INTERACTION WITH LAMININ2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Kotera, Takahiro Tamura, Ryota Ito, Noriyoshi Manabe, Shiho Ohno, Yoshiki Yamaguchi, Jun-ichi Tamura
    • 学会等名
      Eurocarb 21
    • 国際学会
  • [学会発表] CHEMICAL AND CHEMO-ENZYMATIC SYNTHESES OF TANDEM RIBITOL PHOSPHATE SCAFFOLDING OF MATRIGLYCAN2023

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Tamura, Takahiro Tamura, Shunsuke Hoshino, Rieko Imae, Ryuichi Kato, Mizuki Yokono, Mao Nagase, Shiho Ohno, Noriyoshi Manabe, Yoshiki Yamaguchi, Hiroshi Manya, and Tamao Endo
    • 学会等名
      Eurocarb 21
    • 国際学会
  • [学会発表] マトリグリカンオリゴ糖の合成2023

    • 著者名/発表者名
      小寺康太、田村敬裕、望月楽斗、田村純一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [学会発表] 高エネ機構における結晶化の自動化の最新状況2023

    • 著者名/発表者名
      加藤龍一
    • 学会等名
      合同タンパク質研究会
  • [学会発表] 光学特性に優れた結晶化プレートの開発2023

    • 著者名/発表者名
      加藤 龍一、山田 悠介、千田 俊哉
    • 学会等名
      令和5年(2023年)度日本結晶学会年会
  • [学会発表] Glycan dynamics and glycan-protein interactions analyzed by experimental NMR methods, AlphaFold-assisted molecular dynamics and docking simulations2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Y
    • 学会等名
      Glyco26
    • 国際学会
  • [学会発表] O-マンノース糖鎖を構成するリビトールおよびその類縁体のダイナミクス解析2023

    • 著者名/発表者名
      大野詩歩,真鍋法義,山口芳樹
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東北支部大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子動力学計算によるO-マンノース糖鎖の動的構造および相互作用の解析2023

    • 著者名/発表者名
      大野詩歩,佐々木南波,湊谷敬太,真鍋法義,山口芳樹
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第89回例会シンポジウム
  • [学会発表] 糖鎖からの医薬2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤玉夫
    • 学会等名
      公益財団法人薬学振興会 先端創薬科学講座セミナー(FDDセミナー)
  • [学会発表] 糖鎖の織りなすダイバーシティ:その先にあるもの2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤玉夫
    • 学会等名
      ヒューマングライコームプロジェクト特別シンポジウム2023
  • [学会発表] 糖質はすごい!糖質研究の今、そしてこれから2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤玉夫
    • 学会等名
      第42回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 先天性筋ジストロフィー原因遺伝子産物ISPDの酵素学的解析2023

    • 著者名/発表者名
      萬谷博、赤阪(萬谷)啓子、遠藤玉夫
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] 哺乳動物細胞におけるリビトールリン酸産生に関わる還元酵素の活性評価2023

    • 著者名/発表者名
      星野駿介、今江理恵子、萬谷博、遠藤玉夫
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] O-マンノース型糖鎖不全による筋萎縮モデルマウスの筋病理解析2023

    • 著者名/発表者名
      丸山詩織、赤阪(萬谷)啓子、萬谷博、遠藤玉夫
    • 学会等名
      第46回日本基礎老化学会大会(第33回日本老年学会総会7学会合同会)
  • [学会発表] Manβ1-4GlcNAc転移酵素POMGNT2の基質特異性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      星野駿介、今江理恵子、蜷川暁、萬谷博、遠藤玉夫
    • 学会等名
      第42回日本糖質学会年会
  • [図書] Carbohydrate Chemistry: Proven Synthetic Methods Vol 52023

    • 著者名/発表者名
      Kenya Matsushita, Jun-ichi Tamura and Serena Traboni
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      978-0-8153-6788-8
  • [図書] Encyclopedia of Cell Biology2023

    • 著者名/発表者名
      Endo, T
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      978-0-12-821624-8
  • [産業財産権] プロテオグリカンの製造方法およびプロテオグリカン2023

    • 発明者名
      田村純一、奥田尚子、桝谷晃明、高橋達治
    • 権利者名
      国立大学法人鳥取大学、一丸ファルコス株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-211853
  • [産業財産権] プロテオグリカンの製造方法およびプロテオグリカン2023

    • 発明者名
      田村純一、奥田尚子、桝谷晃明、高橋達治
    • 権利者名
      国立大学法人鳥取大学、一丸ファルコス株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      国際出願番号PCT/JP2023/043810
    • 外国
  • [産業財産権] 動物組織由来のプロテオグリカンのエンドトキシン低減に用いるための剤およびプロテオグリカンの製造方法2023

    • 発明者名
      田村純一、奥田尚子、桝谷晃明、高橋達治
    • 権利者名
      国立大学法人鳥取大学、一丸ファルコス株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-203052
  • [産業財産権] 動物組織由来のプロテオグリカンのエンドトキシン低減に用いるための剤およびプロテオグリカンの製造方法2023

    • 発明者名
      田村純一、奥田尚子、桝谷晃明、高橋達治
    • 権利者名
      国立大学法人鳥取大学、一丸ファルコス株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      国際出願番号PCT/JP2024/005141
    • 外国
  • [産業財産権] プロテオグリカンの製造方法および組成物2023

    • 発明者名
      田村純一、中島元夫、桝谷晃明、高橋達治
    • 権利者名
      国立大学法人鳥取大学、一丸ファルコス株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許第7402460号

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公開日: 2024-12-25  

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