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2011 年度 実績報告書

スフィンゴ糖脂質代謝マシーナリの構造と機能及び応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21380066
研究機関九州大学

研究代表者

伊東 信  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40253512)

研究分担者 角田 佳充  九州大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (00314360)
沖野 望  九州大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (90363324)
キーワード糖脂質 / 酵素 / 生体分子 / 糖鎖 / 菌類 / エンドグリコセラミダーゼ / EGCrP / 感染症
研究概要

クリプトコッカスの糖脂質(グルコシルセラミド)は、その脂質(セラミド)部位の構造がヒトと大きく異なっていて、病原性に強く関わっていることが知られている。この糖脂質がクリプトコッカス菌体内でどのように代謝されているのかは全く分かっていなかった。今回、この糖脂質の代謝に係わる酵素(EGCrP1)を同定することに初めて成功した。この酵素は菌体内で不要になった真菌型グルコシルセラミドを分解するだけでなく、合成途上で誤って合成された規格外のグルコシルセラミドも分解除去していることが初めて分かった。規格外のグノレコシルセラミドは病原性に関与しないことが分かっているので、本酵素による糖脂質の品質管理は、クリプトコッカスが病原性を保つための重要な機構の1つと考えられる。この酵素遺伝子を破壊すると、病原性に重要な役割を持つ莢膜形成の異常も観察された。さらに、EGCrP1のホモログ遺伝子EGCrP2も同定された。EGCrP2の欠損変異体は、エルゴステロールグルコシドが蓄積し、細胞分裂の異常が観察された。
今回見出された糖脂質分解酵素遺伝子は、クリプトコッカスのみならず、四大真菌症と呼ばれるムコール症、アスペルギルス症、カンジダ症の原因菌にも存在することが分かった。今回の発見は、病原性真菌に共通する糖脂質代謝機構の解明、それを標的にした抗真菌剤の開発につながることが期待される。
また、エンドグリコセラミダーゼを用いた新しい糖脂質の細胞グリコミクス法を開発した。本法によって、様々な細胞の糖脂質パターンを解析した。これらの糖脂質から疾病や細胞分化の新しい糖鎖マーカーが得られる可能性がある。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Quality control of fungus-specific glucosylceraraide in Cryptococcus neoformans by endoglycoceramidase-related protein 1 (EGCrP1)2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishibashi, et al
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 287 ページ: 368-381

    • DOI

      DOI10.1074/jbc.M111.311340

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Qualitative and quantitative cellular glycomics of glycosphingolipids based on Rhodococcal endoglycoceramidase-assisted glycan cleavage, glycoblotting-assisted sample preparation, and matrix-assisted laser desorption ionization tandem time-of-flight mass spectrometry analysis2011

    • 著者名/発表者名
      N.Fujitani, et al
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 ページ: 41669-41769

    • DOI

      DOI10.1074/jbcM111.301796

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular cloning and catalytic mechanism of a novel glycosphingolipid-degrading β-N-acetylgalactosminidase from Paenibacillus sp. TS122011

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

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 ページ: 14065-14072

    • DOI

      DOI10.1074/jbcM110.182592

    • 査読あり
  • [学会発表] Endoglycoceramidase and its related protein EGCrP12011

    • 著者名/発表者名
      M.Ito
    • 学会等名
      3rd Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnoloey
    • 発表場所
      Shanghai, China(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-29
  • [学会発表] Biological significance of non-lysosomal degradation of glucosylceramide2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ito
    • 学会等名
      Japan-Netherland Glycobiology Symposium
    • 発表場所
      Nagoya, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-09
  • [学会発表] Lipid metabolism in thraustochytrids2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ito
    • 学会等名
      The 30th Naito Conference
    • 発表場所
      Sapporo, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-01

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公開日: 2013-06-26  

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