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2022 年度 実施状況報告書

O-GlcNAc化タンパク質の生体修復機構解明とそれに基づいた線維症治療戦略創成

研究課題

研究課題/領域番号 22K12818
研究機関九州大学

研究代表者

伊勢 裕彦  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (10324253)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード線維症 / O-GlcNAc化タンパク質 / ビメンチン / デスミン / GlcNAc / 糖鎖高分子
研究実績の概要

これまでにN-アセチルグルコサミン糖鎖高分子AC-GlcNAc10及び死細胞から漏出したO-GlcNAc化タンパク質が、筋線維芽細胞に抗線維化活性を誘導できることを報告してきた。AC-GlcNAc10は、O-GlcNAc化タンパク質のGlcNAc構造を単純化して模倣したものであるが、GlcNAcの数がおよそ15個程度である。一方で、O-GlcNAc化タンパク質に修飾されているGlcNAcの数は数個程度であることから、AC-GlcNAc10のGlcNAc数は適切に模倣していない可能性がある。そこで、AC-GlcNAc10にアクリルアミドモノマーを混在させGlcNAc数を変化させた共重合体を作製して、これらの共重合体の筋線維芽細胞に対する抗線維化活性の誘導変化を検討した。その結果、GlcNAc数が数個程度まで減少させた共重合体では、筋線維芽細胞に対する抗線維化の誘導が著しく上昇することを観察した。このことからGlcNAcの数は、15個も必要ではなく数個程度でも筋線維芽細胞に相互作用し、抗線維化活性を誘導できる可能性を明らかにすることができた。そこで、GlcNAcを数個程度有するGlcNAc化合物を設計し、これらの化合物の筋線維芽細胞に対する抗線維化活性を検討していく予定である。また四塩化炭素誘導肝線維化モデルマウスの肝線維化肝臓内で、O-GlcNAc化タンパク質と活性化星細胞のデスミンとの相互作用をin situ proximately ligation assayで検出することができた。このことから、生体内の組織傷害において死細胞から漏出したO-GlcNAc化タンパク質が活性化星細胞と相互作用して組織修復に関与している可能性が明らかになった。

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

GlcNAc糖鎖高分子のGlcNAc数を検討することで、筋線維芽細胞に対する抗線維化活性の誘導を増強することができた。また四塩化炭素誘導肝線維化モデルマウスの肝線維化肝臓内で、O-GlcNAc化タンパク質と活性化星細胞のデスミンとの相互作用を検出することができた。また四塩化炭素誘導肝線維化モデルに抗O-GlcNAc化タンパク質抗体を投与し、死細胞から漏出するO-GlcNAc化タンパク質の中和を行ったところ、線維化肝臓内のαSMAやコラーゲンの上昇が観察され、線維化の悪化が観察された。このことから死細胞から漏出するO-GlcNAc化タンパク質が、線維化の改善に働くことが推測された。

今後の研究の推進方策

NASH誘導肝線維化モデルマウスやブレオマイシン誘導肺線維症の線維化の改善を新規に合成したGlcNAc糖鎖高分子によって検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究が予定より進行し、予定していた一部の研究を実施しなかったため、残額が生じた。翌年度は、動物実験の実施予定のため翌年度請求した助成金と併せて使用する予定。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] N-acetylglucosamine-bearing polymers mimicking O-GlcNAc-modified proteins elicit anti-fibrotic activities in myofibroblasts and activated stellate cells2023

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Ise, Yusaku Araki , Inu Song, Gen Akatsuka
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 33 ページ: 17-36

    • DOI

      10.1093/glycob/cwac067

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子によって筋線維芽細胞に誘導された抗線維化活性と肝線維化改善効果2023

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 38 ページ: 161-166

  • [雑誌論文] 筋線維芽細胞に対するN-アセチルグルコサミン糖鎖高分子の抗炎症作用誘導による線維化の治療戦略2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 37 ページ: 1230-1236

  • [雑誌論文] 筋線維芽細胞への抗炎症作用誘導に基づく線維化改善効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 37 ページ: 758-764

  • [雑誌論文] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子による線維化組織内の筋線維芽細胞に対する抗炎症作用誘導2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 5 ページ: 476-482

  • [学会発表] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子による組織線維症の予防・改善効果の検討2023

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 学会等名
      第10回TR推進合同フォーラム・ライフサイエンス技術交流会
  • [学会発表] 死細胞から漏出するO-GlcNAc化タンパク質及びそれを模倣したN-アセチルグルコサミン糖鎖高分子による肝線維化抑制効果2023

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 学会等名
      第2回LiHub ミニシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子の細胞認識を用いた医療材料の開発2023

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 学会等名
      令和4年度高分子学会九州支部女性研究者創発フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子を用いた新規がんターゲッティング技術の創生2023

    • 著者名/発表者名
      赤塚 玄、伊勢裕彦
    • 学会等名
      第2回LiHub ミニシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] O-GlcNAc化タンパク質を模倣したN-アセチルグルコサミン糖鎖高分子による線維化抑制効果2023

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 学会等名
      第1回LiHub ミニシンポジウム
  • [学会発表] 死細胞から漏出するO-GlcNAc化タンパク質と細胞表面ビメンチンの相互作用による線維化抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦、荒木勇作
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学学会年会
  • [学会発表] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子によって誘導される線維化改善効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦、荒木勇作、赤塚 玄
    • 学会等名
      第44回バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 死細胞から漏出するO-GlcNAc化タンパク質の線維化抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦、荒木勇作
    • 学会等名
      第95回日本生化学学会大会
  • [学会発表] 死細胞から漏出するO-GlcNAc化タンパク質による筋線維芽細胞の走化性2022

    • 著者名/発表者名
      荒木勇作、伊勢裕彦
    • 学会等名
      第95回日本生化学学会大会
  • [学会発表] N-アセチルグルコサミン糖鎖高分子による組織線維症の予防・改善効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      伊勢裕彦
    • 学会等名
      2022年度 Vision EXPO九州大学オープンイノベーションワークショップ
  • [産業財産権] 抗線維化剤、線維症治療用医薬組成物、抗線維化剤の製造方法および抗線維化方法2022

    • 発明者名
      伊勢 裕彦、 松尾 早織
    • 権利者名
      伊勢 裕彦、 松尾 早織
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-165868
  • [産業財産権] 筋線維芽細胞のα-平滑筋アクチン及びコラーゲンの発現抑制剤、線維症治療用医薬組成物、並びに、in vitroで筋線維芽細胞のα-平滑筋アクチン及びコラーゲンの産生を抑制する方法2022

    • 発明者名
      伊勢 裕彦、 松尾 早織
    • 権利者名
      伊勢 裕彦、 松尾 早織
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-165869
  • [産業財産権] 抗線維化剤、線維症治療用医薬組成物、及び筋線維芽細胞を不活性化する方法2022

    • 発明者名
      伊勢 裕彦、 松尾 早織
    • 権利者名
      伊勢 裕彦、 松尾 早織
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-165423

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公開日: 2023-12-25  

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