膵臓酵素に見出した糖鎖認識による消化・吸収と外分泌調節機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22570111
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 小川 温子 お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科, 教授 (90143700)
• 連携研究者: 川崎 ナナ 国立医薬品食品衛生研究所, 生物薬品部, 部長 (20186167)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 膵臓酵素 / 糖鎖認識 / 糖質消化 / 糖質吸収 / 外分泌調節 / 糖尿病

研究概要

デンプン分解酵素α-アミラーゼ、トリプシノーゲンならびに膵リパーゼに見出した糖鎖結合部位とその生物機能について解明した。1.ウシトリプシノーゲンとMe-GalNAcとの共結晶化とX線結晶解析により2か所の糖結合部位を決定した。2.ヒト膵リパーゼの大腸菌での発現、精製、リフォールディング方法を検討し、大量精製法を確立した(特許出願済)。ブタ膵リパーゼとレコンビナントヒト膵リパーゼの糖鎖認識には類似性があることが示された。3.ブタ膵α-アミラーゼ(PPA)と腸管刷子縁の糖鎖リガンドとの結合によりデンプン消化が2.5倍に活性化する一方、膵液分泌時のPPA高濃度下では糖吸収が阻害される事を見出した。PPAの糖タンパク質糖鎖結合性は、急激な高血糖を抑制し恒常性に寄与する。

研究成果

• [雑誌論文] Functional regulation of sugar assimilation by N-glycan-specific interaction of pancreatic ・-amylase with glycoproteins of duodenal brush border membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: Asanuma-Date, K., Hirano, Y., Le, N., Sano, K., Kawasaki, N., Hashii, N., Hiruta, Y., Nakayama, K., Umemura, M., Ishikawa, K., Sakagami, H., Ogawa, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 23104-18
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M111.314658.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel anti-HIV-1 activity produced by conjugating dextran with polyL-lysine (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Ohtsuki, T., Hoshino, H., Tanamoto, K., Mori, H., Ushijima, H., Kawasaki, N., Akiyama, H., Yajima, T., Sakagami, H., Ogawa, H
  • 雑誌名: Antiviral Res 巻: 94 ページ: 89-97
  • DOI: doi:10.1016/j.antiviral.2012.02.011.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matrix Restructuring During Liver Regeneration is Regulated by Glycosylation of the Matrix Glycoprotein Vitronectin (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, H., Sano, K., Sobukawa, N., Asanuma-Date, K
  • 雑誌名: Liver regeneration 巻: Baptista, P. ed ページ: 79-98
  • URL: http://cdn.intechopen.com/pdfs/36992/I nTech-Matrix_restructuring_during_live r_regeneration_is_regulated_by_glycosy lation_of_the_matrix_glycoprotein_vitr onectin.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usefulness of specific antibodies to immobilize pyridylaminated N-glycans for solid-phase interaction analyses (2011)
  • 著者名/発表者名: Le, N., Kato, M., Kubo, H., Hirashima, Y., Sakagami, H., Ogawa H
  • 雑誌名: Nat Sci. Rept. Ochanomizu Univ. Tokyo 巻: 61 ページ: 31-45
  • URL: http://hdl.handle.net/10083/49657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survival of Hepatic Stellate Cell during Liver Regeneration is Regulated by the Changes in Glycosylation of Rat Vitronectin especially the Decreased Hypersialylation (2010)
  • 著者名/発表者名: Sano, K., Miyamoto, Y., Kawasaki, N., Hashii, N., Itoh, S., Yokoyama, M., Sato, C., Kitajima, K., Ogawa, H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 285 ページ: 17301-17309
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M109.077016.
  • 査読あり
• [学会発表] Another method of controlling Glc assimilation at high α-amylase concentrations inintestine through N-glycan-specific interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Date, N. Kawasaki, N. Hashii, H.Sakagami, H. Ogawa
  • 学会等名: Int. Symp. Glycoconjugates (Glyco22)
  • 発表場所: Dalian, China.
  • 年月日: 2013-06-27
• [学会発表] 膵α-アミラーゼと腸内糖鎖リガンドとの結合を介する糖吸収調節機構の発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵、川崎ナナ、橋井則貴、蛭田葉子、坂上ひろみ、小川温子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌発現と糖結合性およびその脂質分解活性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] 膵リパーゼの糖結合性と複合糖質による活性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: GlycoTOKYO2012
  • 発表場所: 東京慶応大学薬学部
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] Carbohydrate-specific interaction of mammalian pancreatic α-amylases with glycoproteins on intestinal mucosa regulates their functions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Date, N. Kawasaki, N. Hashii, Y.Hiruta, H. Sakagami, H. Ogawa
  • 学会等名: ASMB/SFG Joint meeting 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2012-11-12
• [学会発表] ウシトリプシノーゲンの糖特異的相互作用による活性化調節の構造的基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、坂上ひろみ、白井剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島国際会議場
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Ogawa Pancreatic Trypsinogen Is Controlled by Sugar-specific Interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mitsuhashi, I. Saito, A. Wada, H.Sakagami, M. Konno, T. Shirai, H
  • 学会等名: EWU, JWU, OU Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Seoul, Korea.
  • 年月日: 2012-07-15
• [学会発表] OgawaExpression, purification and refolding of recombinant human pancreatic lipase in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tomita, R. Naradate, T. Higam, K.Aikawa, H
  • 学会等名: EWU, JWU, OU Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Seoul, Korea.
  • 年月日: 2012-07-15
• [学会発表] 膵α-アミラーゼの糖タンパク質糖鎖結合性は腸内の糖質消化・吸収を高次調節する (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵、楽娜、川崎ナナ、橋井則貴、蛭田葉子、坂上ひろみ、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] ウシトリプシノーゲンの活性化の糖特異的相互作用による調節 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三橋佳奈、斉藤泉、和田有沙、白井剛、今野美智子、小川温子
  • 学会等名: 平成24年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 群馬大学医学部、群馬
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] ヒト膵リパーゼの大腸菌における発現、精製とリフォールディング (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田千尋、楢舘里奈、樋上智子、相川京子、小川温子
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 膵酵素の糖結合性と膵臓外分泌顆粒における膵酵素間の相互作用解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三ツ木礼子、大崎加奈恵、伊達公恵、小川温子
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 小川温子膵臓外分泌顆粒形成と膵臓酵素の持つpH依存的糖鎖結合性の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三ツ木礼子、大崎加奈恵、伊達公恵
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Newly identified receptors for pancreatic α-amylase controls blood glucose concentration via carbohydrate-specific interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimie Date; Nana Kawasaki; Noritaka Hashii; Na Le; Yuki Hirano; Haruko Ogawa
  • 学会等名: 21th Int. Symp. Glycoconjugates (Glyco21)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Novel regulation of glucose productionand assimilation by carbohydrate- specific interaction between pancreatic α-amylase and brush border glycoproteins in duodenum (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Date; N. Kawasaki; N. Hashii; S. Ito; N. Le; Y. Hirano; H. Ogawa
  • 学会等名: 25th Int. Carbohydrate Symp (ICS2010)
  • 発表場所: Makuhari, Japan
  • 年月日: 2010-08-03
• [図書] 化学-最新のトピックス.糖鎖によるがん克服への挑戦-今なぜ糖鎖が重要か.化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野琴音,小川温子
  • 総ページ数: 70-71
  • 出版者: 化学同人刊
  • URL: http://www.fujisan.co.jp/product/366/b/620179/
• [図書] 小川温子細胞外マトリックス分子の糖鎖による肝再生の制御.化学工業
  • 著者名/発表者名: 伊達公恵,佐野琴音
  • 総ページ数: 902-907(2010)
  • 出版者: 化学工業社刊
  • URL: http://iss.ndl.go.jp/books/R000000004-I10911380-00
• [備考]
  • URL: http://www.sci.ocha.ac.jp/chemHP/labos/ogawaHP/files/Page477.htm
• [産業財産権] 組み替えヒト膵リパーゼの調製方法 (2012)
  • 発明者名: 小川温子、相川京子、富田千尋、楢舘里奈、樋上智子
  • 権利者名: 国立大学法人お茶の水女子大学
  • 産業財産権番号: 特願2012-263442
  • 出願年月日: 2012-11-30
  • 外国
• [産業財産権] シュードプロテオグリカンおよびその用途 (2011)
  • 発明者名: 小川温子
  • 権利者名: 国立大学法人お茶の水女子大学
  • 産業財産権番号: 特許、第4759736号
  • 出願年月日: 2011-06-30
  • 外国