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2011 年度 実績報告書

細胞接着における糖鎖の変化とその意義

研究課題

研究課題/領域番号 21370059
研究機関東北薬科大学

研究代表者

顧 建国  東北薬科大学, 薬学部, 教授 (40260369)

研究分担者 福田 友彦  東北薬科大学, 薬学部, 講師 (40433510)
伊左治 知弥  東北薬科大学, 薬学部, 助教 (80433514)
キーワード糖鎖 / GnT-III / EMT / 糖転移酵素 / 細胞間接着 / E-カドヘリン / 細胞移動 / TGF-β
研究概要

これまでに細胞接着間のクロストークまたはEpithelial Mesenchymal Transition(EMT:上皮間葉移行)獲得の研究では、細胞内シグナル伝達や遺伝子の転写因子に研究が集中しており、糖鎖の役割に関する研究は殆ど行われていない。本研究は、申請者らの新規知見を踏まえ、これまでほとんど知られていない細胞接着・EMTによる糖鎖発現の変化とその意義を重点的に進めるところに最大の特色と独創性がある。細胞間接着と細胞-ECM間接着との相互作用は、初期胚発生や器官形成の過程だけではなく、がんの転移・浸潤の過程においても重要である。それらの過程はEMTと深く関わっている。EMTは、上皮細胞が間葉系様細胞に形態変化する現象であり、細胞間接着が弱くなる一方、細胞-ECM間接着が適度に促進されることが知られている。従って、細胞間接着により誘導された糖鎖遺伝子の発現とその機能解析は、細胞接着間のクロストークの理解に不可欠である。これまで、申請者らは、E-カドヘリンを介する細胞間接着により特異的にGnT-IIIが強く誘導され、その結果、インテグリンの機能が低下し、細胞移動が抑制されることを見出している(Iijima,et al,JBC.281:13038,2006;Akama,et al.Proteomics 8;3221,2008)。また、最近、興味深いことに、β-カテニン/Wntシグナル経路はGnT-IIIの発現を逆に強く抑制することも分かった(Xu,Q.et al.,JBC 286:4310,2011)。これらのことから、E-カドヘリンを介した細胞-細胞間の接着が糖鎖変化を通じて細胞-Ecm間の接着を制御できる可能性が示唆された。実際、GnT-IIIの強制的な発現は、TGF-βにより誘導したEMTを強く抑制することが明らかとなった(Xu,Q.,et al.JBC in press,2012)。それらの結果より、GnT-IIIの細胞移動やがん浸潤・転移に抑制的に働くという分子機構が明らかとなった。今後、動物モテルを用いて検証して行く。

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

昨年東日本大地震によって、実験動物室の空調が壊れたため、糖転移酵素欠損マウスを含めた糖鎖研究用の実験動物はほぼ全滅した。また、停電によって、-150℃の冷凍庫に保管した約50種類の糖鎖変異細胞株を失った。そのあと、失った実験動物や細胞株という研究基盤の回復に全力を挙げて取り組んできた。幸いなことに本研究課題の重要なポイントの一つである細胞間接着による誘導され,たGnT-IIIの働きに関しては、EMTの細胞モデルを用いて検証した。その結果、GnT-IIIの発現は、TGF-βにより誘導したEMTを強く抑制することが明らかとなった(Xu,Q.,et al.JBC16563-16574,2012)。

今後の研究の推進方策

本研究は、細胞接着間のクロストークにおける糖鎖の役割を明らかにする一方、糖鎖による細胞増殖・分化、EMT獲得、がん転移・浸潤の制御とその機序を解明することを目標とする。今後、細胞レベルだけではなく、実駿動物を用いて重点的に進めて行きたい。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Core fucosylation of mu heavy chains regulates the assembly of precursor B cell recentors and its intracellular signaling2012

    • 著者名/発表者名
      Li, W., et al
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 287 ページ: 2500-2508

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of N-acetylglucosaminyltransferase III in epithelial-to-mesenchymal transition induced by TGF-β1 in enithelial cell lines2012

    • 著者名/発表者名
      Xu, Q., et al
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 287 ページ: 16563-74

    • 査読あり
  • [雑誌論文] α1,6-Fucosyltransferase-deficient mice exhibit multiple behavioral abnormalities associated with a schizophrenia-like phenotype : importance of the balance between the dopamine and serotonin systems2011

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, T., et al
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 286 ページ: 18434-43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-glycosylation of beta-4 integrin controls the adhesion and motility of keratinocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Kariya, Y., Gu, J.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 6 ページ: e27084

    • 査読あり
  • [学会発表] 癌遺伝子GOLPH3によるインテグリンbeta1の糖鎖変化とその機能調節2011

    • 著者名/発表者名
      近藤円、伊左治知弥、福田友彦、顧建国
    • 学会等名
      第5回東北糖鎖研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20111209-20111210
  • [学会発表] 細胞間接着における糖転移酵素GnT-IIIの発現と機能2011

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第5回東北糖鎖研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20111209-20111210
  • [学会発表] Roles of N-glycan in integrin-mediated cell adhesion and cellular signaling2011

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      nnual Conference of the Society for Glycobiology
    • 発表場所
      シアトル(招待)
    • 年月日
      20111109-20111112
  • [学会発表] N-acetylglucosaminyltransferase III (GnT-III) expression and its role in epithelial-to-mesenchymal transition (EMT)2011

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      The 3rd Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnology (ACGG)
    • 発表場所
      上海(招待)
    • 年月日
      20111027-20111029
  • [学会発表] GOLPH3によるインテグリンβ1の糖鎖付加および機能制御2011

    • 著者名/発表者名
      伊左治知弥、顧建国
    • 学会等名
      第70回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      20111003-20111005
  • [学会発表] インテグリンα3鎖に付加されたN-結合型糖鎖の多機能性2011

    • 著者名/発表者名
      陸瑩瑩、伊左治知弥、福田友彦、顧建国
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20110921-20110924
  • [学会発表] GOLPH3によるインテグリンβ1の糖鎖付加および機能制御2011

    • 著者名/発表者名
      伊左治知弥、近藤円、福田友彦、顧建国
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20110921-20110924
  • [学会発表] β4インテグリンの機能発現におけるN-結合型糖鎖の役割2011

    • 著者名/発表者名
      苅谷慶喜, 顧建国
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] N-アセチルグルコサミン転移酵素IIIの発現調節とEMTにおける役割2011

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      第30回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      20110711-20110713
  • [学会発表] Fut8欠損マウスにみられる統合失調症様行動と脳内神経伝達物質バランスの変化2011

    • 著者名/発表者名
      福田友彦、伊左治知弥、顧建国
    • 学会等名
      第30回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      20110711-20110713
  • [学会発表] インテグリンに付加された糖鎖の意義について2011

    • 著者名/発表者名
      伊左治知弥, 陸瑩瑩, 福田友彦, 顧建国
    • 学会等名
      第77回日本生化学会東北支部会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110700
  • [学会発表] β4インテグリンの機能発現におけるN-結合型糖鎖の役割2011

    • 著者名/発表者名
      苅谷慶喜、顧建国
    • 学会等名
      第43回日本結合組織学会学術大会
    • 発表場所
      大分県別府市
    • 年月日
      20110610-20110611
  • [学会発表] N-結合型糖鎖の機能制御および疾患への関わり2011

    • 著者名/発表者名
      顧建国
    • 学会等名
      糖鎖科学研究所講演会
    • 発表場所
      東海大学(招待)
    • 年月日
      2011-11-29
  • [備考]

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/drg/index.html

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公開日: 2013-06-26  

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