硫酸化修飾のPAPS輸送体制御による統合的機能解析

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20370051
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 創価大学
• 研究代表者: 西原 祥子 創価大学, 工学部・生命情報工学科 (00164575)
• 連携研究者: 工藤 崇 筑波大学, 人間総合科学研究科, 准教授 (20288062) ; 豊田 英尚 立命館大学, 薬学部, 教授 (70217579) ; 尾野 雅哉 国立がんセンター, 化学療法部, 室長 (00270900)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 糖鎖生物学 / 硫酸化 / PAPs輸送体 / ノックアウトマウス / ES細胞 / RNAi / ノックダウン / 生理機能

研究概要

硫酸化は広汎に認められる翻訳後修飾の一種である。我々は、硫酸化の鍵となるPAPS輸送体を取り上げた。そのノックダウンES細胞とノックアウトマウスを用いて、硫酸化修飾を受けた糖鎖がWnt、BMP、FGFシグナルを制御してES細胞の未分化性・多能性の維持や分化方向の決定、初期胚における細胞運命の決定に働いていること、また、PAPS輸送体の機能が低下すると様々な疾病を引き起こすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Expression and role of 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporters in human colorectal carcinoma. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamiyama S, Ichimiya T, Ikehara Y, Takase T, Fujimoto I, Suda T, Nakamori S, Nakamura M, Nakayama F, Irimura T, Nakanishi H, Watanabe M, Narimatsu N, Nishihara S
  • 雑誌名: Glycobiology 21 ページ: 235-246
• [雑誌論文] Chemical inhibition of sulfation accelerates neural differentiation of mouse embryonic stem cells and human induced pluripotent stem cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Hirano T, Kobayashi K, Toyoda M, Miyakawa Y, Okita H, Kiyokawa N, Akutsu H, Umezawa A, Nishihara S
  • 雑誌名: BBRC 401 ページ: 480-486
• [雑誌論文] Two Golgi-resident 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporters play distinct roles in heparan sulfate modifications and embryonic and larval development in Caenorhabditis elegans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Dejima K, Murata D, Mizuguchi S, Nomura KH, Izumikawa T, Kitagawa H, Gengyo-Ando K, Yoshina S, Ichimiya T, Nishihara S, Mitani S, Nomura K
  • 雑誌名: J Biol.Chem. 285 ページ: 24717-24728
• [雑誌論文] The 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporters, PAPST1 and 2, contribute to the maintenance and differentiation of mouse embryonic stem cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Hirano T, Ichimiya T, Wakao M, Hirano K, Kinoshita-Toyoda A, Tovoda H, Suda Y, Nishihara S
  • 雑誌名: PLoS One 4 ページ: e8262
• [雑誌論文] Heparan sulfate regulates self-renewal and pluripotency of embryonic stem cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Okishio K, Ui-Tei K, Saigo K, Kinoshita-Toyoda A, Tovoda H, Nishimura T, Suda Y, Hayasaka M, Hanaoka K, Hitoshi S, Ikenaka K, Nishihara S
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 3594-3606
• [学会発表] 硫酸化阻害剤によるマウスES細胞およびヒトips細胞の神経分化誘導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林久美子、佐々木紀彦、平野拓也、豊田雅士、梅澤明弘、西原祥子
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] ES細胞の未分化性・多能性維持、分化シグナルの拠点となる硫酸化糖鎖 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子、佐々木紀彦、平野和己、隅田泰生、豊田英尚、一宮智美
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)ワークショップ
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Expression and role of 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporters in human colorectal carcinoma (2010)
  • 著者名/発表者名: 神山伸、一宮智美、池原譲、中森正二、中村充、中山文明、入村達郎、中西速夫、渡邊昌彦、成松久、西原祥子
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Functional analysis of sulfated glycans in the differentiation of embryonic stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishihara S, Sasaki N, Hirano T, Ichimiya T, Hirano K, Toyoda H, Suda Y
  • 学会等名: The 25th International Carbohydrate Symposium (ICS2010)
  • 発表場所: Makuhari
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] Sulfated glycan function in development : from Drosophila to ES cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子
  • 学会等名: The 8th Naito Conference on Glycan Expression and Regulation [I] Functions and Disease Mechanisms
  • 発表場所: Kanagawa
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] Sulfation contributes to the maintenance of mouse embryonic stem cells, the differentiation of the embryoid body and the progression of neurogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Hirano T, Ichimiya T, Wakao M, Hirano K, Kinoshita-Toyoda A, Toyoda H, Suda Y, Nishihara S
  • 学会等名: 第8回幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 20100500
• [学会発表] 硫酸化修飾はES細胞の維持および分化に重要である (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木紀彦、平野拓也、一宮智美、平野和己、隅田康生、豊田英尚、西原祥子
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] ES細胞の未分化性・多能性維持に関わる硫酸化糖鎖 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子、佐々木紀彦、平野和己
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会、ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] The 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporters, PAPST1 and PAPST2, are important for the maintenance and the differentiation of mouse embryonic stem cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishihara S, Sasaki N, Hirano T, Ichimiya T, Wakao M, Kinoshita-Toyoda A, Tovoda H, Suda Y.
  • 学会等名: XX International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: San Juan (Puerto Rico)
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] マウスPAPS輸送体mPAPST1, mPAPST2の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 幾世高史、一宮智美、藤本泉、尾崎秀徳、工藤墨、中村充、西原祥子
  • 学会等名: GlycoTOKYO2009シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] PAPST1抑制によるBurkittリンパ腫細胞の放射線感受性の増加について (2009)
  • 著者名/発表者名: 中山文明、梅田禎子、神山伸、一宮智美、西原祥子、明石真言
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] Heparansulfate regulates self-renewal and pluripotency of embryonic stem cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Okishio K, Ui-Tei K, Kinoshita-Toyoda A, Toyoda H, Nishimura T., Suda Y, Hayasaka M, Hanaoka K, Nishihara S
  • 学会等名: The 23rd Naito Conference on Molecular Basis for Maintenance and Differentiation of Stem Cells
  • 発表場所: Kanagawa
  • 年月日: 20081100
• [図書] Method in Enzymnology(480)(Glycosyltransferases and transporters that contribute to proteoglycan synthesis in Drosophila : Identification and functional analyses using the heritable and inducible RNAi system.) (2010)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子
  • 総ページ数: 323-351
• [図書] The function of glycan structures expressed on embryonic stem cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子
  • 総ページ数: 207-218
  • 出版者: TIGG(21)
• [図書] 化学工業(59)(ES細胞の未分化性、多能性維持に関わる硫酸化糖鎖) (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子
  • 総ページ数: 947-954
• [図書] 蛋白質核酸酵素(53)(糖ヌクレオチド輸送体・PAPS輸送体による糖鎖合成の制御) (2008)
  • 著者名/発表者名: 神山伸、西原祥子
  • 総ページ数: 1486-1494
• [図書] Experimental Glycoscience-Glycobiology(edited by Naoyuki Taniguchi et al.)(Nucleotide sugar transporter genes and their functional analysis.) (2008)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子
  • 総ページ数: 103-107
  • 出版者: Springer(Partl, Section III)
• [図書] Embryonic Stem Cells(The function of glycan structures for the maintenance and differentiation of embryonic stem cells.)
  • 著者名/発表者名: 西原祥子
  • 出版者: INTECH(in press)
• [図書] Methods Mol. Biol.(Gene silencing in mouse embryonic stem cells.)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N, Nishihara S
  • 出版者: (in press.)
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.t.soka.ac.jp/menu/grad/grad_bio/grad_prof_bio/mc_bio02/grad_s_nishihara.html
• [産業財産権] 胚様体分化制御剤 (2010)
  • 発明者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 権利者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-261170
  • 出願年月日: 2010-11-24
• [産業財産権] 神経細胞の製造方法及び神経細胞分化促進剤 (2010)
  • 発明者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 権利者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-223472
  • 出願年月日: 2010-10-01
• [産業財産権] 分化制御剤、分化抑制基材及び分化抑制方法並びにその使用 (2010)
  • 発明者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 権利者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 産業財産権番号: 特許,特願2008-167493
  • 出願年月日: 2010-06-26
• [産業財産権] 胚様体分化制御剤 (2009)
  • 発明者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 権利者名: 西原祥子、佐々木紀彦
  • 産業財産権番号: 特許,特願2009-267231
  • 出願年月日: 2009-11-25