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2022 年度 実績報告書

硫酸化糖鎖の合成異常に起因する疾患糖鎖生物学

研究課題

研究課題/領域番号 20H03386
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

北川 裕之  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (40221915)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードコンドロイチン硫酸 / プロテオグリカン / 乳がん / 糖鎖シグナル / Raine症候群 / 骨芽細胞
研究実績の概要

トリプルネガティブ(TNBC)型乳がんに属するbasal-like型乳がんは、TNBCの中でも特に再発率が高く、予後の悪いがんとして知られている。このタイプの乳がんではコンドロイチン硫酸(CS)の硫酸基転移酵素のうち、C4ST-1及びGalNAc4S-6STを高発現するものが比較的多い。これらの硫酸基転移酵素はGalNAcの4位と6位が硫酸化されたEユニットと呼ばれる二糖単位の合成に関わる。Eユニットの含量が高いCS(CS-E)は2種のbasal-like型乳がん細胞株、BT-549及びMDA-MB-231細胞の浸潤能を上昇させる活性をもつ。BT-549細胞ではN-カドヘリンがCS-E受容体として働く。MDA-MB-231細胞ではWnt5aの受容体として知られるROR1が高発現する。Eユニットを含むCSがROR1によって認識されるかどうかを調べたところ、WNT5Aの存在下でCSがROR1に結合することがわかった。また、Eユニットの合成に関わるGalNAc4S-6STの発現を抑制するとJNKの活性が低下し乳がん細胞の浸潤能や運動能が抑制された。
骨組織の恒常性は、骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収のバランスによって維持されている。FAM20Cは、CSに代表される硫酸化糖鎖の橋渡し糖鎖構造中のキシロースをリン酸化するキシロースキナーゼ活性と、C4ST-1と結合しその4-硫酸化活性を高める新たな機能を持ち合わせていた。Raine症候群患者にみられる変異型FAM20Cは、キシロースキナーゼとしての機能を保持していたが、C4ST-1と結合できなかった。CSの硫酸化は、4-硫酸化と6-硫酸化の割合を示す4S/6S比で評価するが、変異型FAM20Cを導入したヒトの骨芽細胞株では、4S/6S比の顕著な低下が観察され、骨硬化につながるバイオミネラル形成が亢進することが判明した。

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

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] サスカチュワン大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      サスカチュワン大学
  • [雑誌論文] Synthesis of biotinylated chondroitin sulfate DA and AD tetrasaccharides composed of hetero-type disaccharide units, and their interactions with the mAb MO-225.2023

    • 著者名/発表者名
      Uemura, A., Nadanaka, S., Kitagawa, H., and Tamura, J.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 81 ページ: 117191

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2023.117191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influences of amino-terminal modifications on amyloid fibril formation of human serum amyloid A.2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M., Takarada, T., Nadanaka, S., Kojima, R., Hosoi, K., Machiba, Y., Kitagawa, H., and Yamada, T.
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys.

      巻: 742 ページ: 109615

    • DOI

      10.1016/j.abb.2023.109615

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chondroitin Sulfates Control Invasiveness of the Basal-like Breast Cancer Cell Line MDA-MB-231 through ROR1.2022

    • 著者名/発表者名
      Nadanaka, S., Tamura, J., and Kitagawa, H.
    • 雑誌名

      Front. Oncol.

      巻: 12 ページ: 914838

    • DOI

      10.3389/fonc.2022.914838

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome-wide CRISPR screen for HSV-1 host factors reveals PAPSS1 contributes to heparan sulfate synthesis.2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., Sato, Y., Okuno, Y., Goshima, F., Mikami, T. Umeda, M., and Murata, T., Watanabe, T., Watashi, K., Wakita, T., Kitagawa, H., and Kimura, H.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 5 ページ: 649

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03581-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chondroitin sulfate proteoglycan is a potential target of memantine to improve cognitive function via the promotion of adult neurogenesis.2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda, S., Yamada, J., Iinuma, K. M., Nadanaka, S., Kitagawa, H., and Jinno, S.
    • 雑誌名

      Br. J. Pharmacol.

      巻: 179 ページ: 4857-4877

    • DOI

      10.1111/bph.1592

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Altered sulfation status of FAM20C-dependent chondroitin sulfate is associated with osteosclerotic bone dysplasia.2022

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Mikami, T., Tamura, J., and Kitagawa, H.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 13 ページ: 7952

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35687-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 血清アミロイドAの科学修飾が構造特性やアミロイド繊維形成に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      田中 将史,寳田 徹,山田 俊幸,灘中 里美,北川 裕之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] 発生期の大脳皮質に形成される細胞外マトリクスは神経細胞移動に必要である2022

    • 著者名/発表者名
      武渕 明裕夢、武智 美奈、佐藤 ちひろ、北島 健、北川 裕之、宮田 真路
    • 学会等名
      NEURO2022
  • [学会発表] コンドロチン硫酸による乳がん細胞の浸潤能促進機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      灘中 里美、田村 純一、北川 裕之
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 骨格筋におけるコンドロチン硫酸の加齢性構造変化と再生・維持機能に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      三上 雅久、北川 裕之
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会年会
  • [学会発表] ペリニューロナルネットの構造多様性に関与する硫酸基転移酵素の探索2022

    • 著者名/発表者名
      野澤 優衣、北川 裕之、宮田 真路
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 発生期大脳皮質におけるコンドロイチン硫酸鎖の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      武渕 明裕夢、宮田 真路、灘中 里美、北川 裕之
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 発生期大脳皮質において形成される細胞外マトリックス分子複合体の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      武渕 明裕夢、武智 美奈、佐藤 ちひろ、北島 健、北川 裕之、宮田 真路
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] タウの凝集におけるコンドロイチン硫酸の重要性2022

    • 著者名/発表者名
      今元 悠登,灘中 里美,北川 裕之
    • 学会等名
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会
  • [図書] Proteoglycans. Methods in Molecular Biology2023

    • 著者名/発表者名
      Mikami, T., Kitagawa, H.
    • 総ページ数
      317
    • 出版者
      Humana Press
    • ISBN
      978-1-0716-2945-1
  • [図書] Glycosignals in Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Nadanaka, S., and Kitagawa, H.
    • 総ページ数
      238
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-19-7731-2
  • [備考] 神戸薬科大学 生化学研究室

    • URL

      http://www.kobepharma-u.ac.jp/~biochem/

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公開日: 2023-12-25  

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