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2012 年度 実施状況報告書

炎症微小環境ニッチとしてのヒアルロン酸ーSHAP複合体の形成機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23570148
研究機関愛知医科大学

研究代表者

木全 弘治  愛知医科大学, その他部局等, 名誉教授 (10022641)

研究分担者 卓 麗聖  愛知医科大学, 医学部, 准教授 (00399031)
キーワード炎症 / 酵素 / 細胞接着 / ヒアルロン酸 / 血清蛋白質
研究概要

(1)酵素因子の精製:質量分析で得られた8個の候補蛋白質分子について、そのcDNAを細胞発現させて酵素活性の有無を調べ、陽性を示した一個の候補をさらに組換えて蛋白質発現させたが、活性は検出されず、組換え発現蛋白質の性質が不安定で、分解された可能性が強くなった。そこで、TSG6強制発現により酵素因子活性の発現増強させたHLF細胞の培養上清から特異抗体アフィニティーカラムによりTSG6を除き、そのまま酵素の精製に供したが、やはり精製途中で活性を失った。牛血清中に存在する活性は安定であることから、HLF細胞培養上清の酵素源が原因であると考えた。偶然にグリオーマ細胞C6についてDMEM培地だけでも2週間程培養でき、培養上清中に高い酵素因子活性が存在することを見出した。この活性因子は、従来と同様にヘパリンカラムやITIアフィニティーカラムで精製できることが判明したので、現在、急遽、C6培養上清を大量調製し、酵素因子の均一化を目指して精製を試みている。均一化が出来れば、部分アミノ酸配列の情報を得て、当初のproteomix解析で得た8個の候補蛋白質の配列のどれかに一致するものがないかを調べて遺伝子配列を知る。
(2)two-hybrid法を用いた酵素因子の解析:
前年度に使用した候補蛋白質の発現系では、安定発現ができないことが判明したので、本年度は、まず発現システムの改善を試みた。大腸菌発現ベクターpFLAG-ATS及びBL21(DE3)株大腸菌を用いると、蛋白質の発現量自体は高くないが、高割合で可溶性蛋白質として回収されることを見出したので、この発現系を用いて、two-hybrid法で得られた候補因子の融合蛋白質を発現、アフィニティーカラム精製し、マウスITIとの結合活性を調べた。ELISA法では、弱い相互作用が認められたが、ゲルろ過法や免疫沈降法では明確の陽性結果をえられなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

蛋白質発現系に問題がある。おそらく強い分解系の働きにより、候補分子の組換蛋白質の調製がうまく行かず、その改善に時間をかけたため、予定より研究の進行が遅れている。酵素蛋白質と思われる遺伝子発現蛋白質の精製による方法とtwo-hybrid法のいずれの方法に現段階では、候補分子であるとの強力な証拠を得られていない。

今後の研究の推進方策

発現ベクター及び発現システムを変えて、蛋白質の安定発現を再度、試みる。酵素活性の検出及び候補因子であるなどの確かな証拠が得られたならば、予定の蛋白質の性質の検討やノックアウトマウス作成を急ぐ。

次年度の研究費の使用計画

前年度に、活性の検出に至ってないが、大腸菌において融合蛋白質の発現に成功したので、それらの抗体の作成を行う。抗体の特性を確認した上で、炎症反応におけるこれら分子の動態を解析する。また、その生物活性について明確な答えを得るために、哺乳動物細胞や昆虫細胞の発現系を用いて融合蛋白質の作製し、生物活性の解析を行う。生物活性が認められた場合、その生物活性の分子機序を追究する。また遺伝子配列情報から、ノックアウトマウスの作成の準備をする。さらに、製薬に向けて、酵素活性を抑制または増強するような化合物の探索を検討する。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 21件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Crucial role of hyaluronan in neointimal formation after vascular injury.2013

    • 著者名/発表者名
      Kashima Y, Takahashi M, Shiba Y, Itano N, Izawa A, Koyama J, Nakayama J, Taniguchi S, Kimata K, Ikeda U.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 ページ: e58760

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0058760.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of hyaluronan synthesis alleviates inflammatory response in murine arthritis and in human rheumatoid synovial fibroblasts.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Y, Kozawa E, Urakawa H, Arai E, Futamura N, Zhuo L, Kimata K, Ishiguro N, Nishida Y.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum.

      巻: 65 ページ: 1160-1170

    • DOI

      doi: 10.1002/art.37861.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of chondroitin sulfate derivatives for understanding axonal guidance in the nervous system during development2013

    • 著者名/発表者名
      Ichijo H, Sugiura N, Kimata K
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 5 ページ: 254-268

    • DOI

      10.3390/polym50x000x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nephronectin binds to heparan sulfate proteoglycans via its MAM domain.2013

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Shimono C, Li S, Nakano I, Norioka N, Sugiura N, Kimata K, Yamada M, Sekiguchi K.
    • 雑誌名

      Matrix Biol.

      巻: 32 ページ: 188-195

    • DOI

      10.1016/j.matbio.2013.01.005.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heparan Sulfate 6-O-Sulfotransferase Isoform-dependent Regulatory Effects of Heparin on the Activities of Various Proteases in Mast Cells and the Biosynthesis of 6-O-Sulfated Heparin.2013

    • 著者名/発表者名
      Anower-E-Khuda MF, Habuchi H, Nagai N, Habuchi O, Yokochi T, Kimata K.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 288 ページ: 3705-3717

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.416651.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Moderate repulsive effects of E-unit-containing chondroitin sulfate (CSE) on behavior of retinal growth cones.2013

    • 著者名/発表者名
      Shimbo M, Ando S, Sugiura N, Kimata K, Ichijo H. Brain Res. 2013 Jan 23;1491:34-43.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1491 ページ: 34-43

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2012.11.011.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effect of chondroitin sulfate type e on the binding step of human T-cell leukemia virus type 1.2013

    • 著者名/発表者名
      Jinno-Oue A, Tanaka A, Shimizu N, Mori T, Sugiura N, Kimata K, Isomura H, Hoshino H.
    • 雑誌名

      AIDS Res Hum Retroviruses.

      巻: 29 ページ: 621-629

    • DOI

      10.1089/AID.2012.0156.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of hyaluronan synthase 1 in the changes of hyaluronan content and size distribution after intracerebral hemorrhage in mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Ding H, Jiang J, Y Tang, Dong Y, Dong Q, Ren H, Zhuo L, Kimata K.
    • 雑誌名

      Chin J Clin Neurosci

      巻: 21 ページ: 138-145

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 血清蛋白その他の生化学検査:ヒアルロン酸2013

    • 著者名/発表者名
      卓麗聖、木全弘治
    • 雑誌名

      内科

      巻: 111 ページ: in press

  • [雑誌論文] Single-molecular enzymatic elongation of hyaluronan polymers visualized by high-speed atomic force microscopy.2012

    • 著者名/発表者名
      Mori T, Hirose A, Hagiwara T, Ohtsuka M, Kakuta Y, Kimata K, Okahata Y.
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc.

      巻: 134 ページ: 20254-20257

    • DOI

      10.1021/ja309646s.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a chondroitin sulfate library with defined structures and analysis of molecular interactions.2012

    • 著者名/発表者名
      Sugiura N, Shioiri T, Chiba M, Sato T, Narimatsu H, Kimata K, Watanabe H.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 287 ページ: 43390-43400

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.412676.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chondroitin sulfate synthase-2 is necessary for chain extension of chondroitin sulfate but not critical for skeletal development.2012

    • 著者名/発表者名
      Ogawa H, Hatano S, Sugiura N, Nagai N, Sato T, Shimizu K, Kimata K, Narimatsu H, Watanabe H.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 7 ページ: e43806

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0043806.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structural basis for a coordinated reaction catalyzed by a bifunctional glycosyltransferase in chondroitin biosynthesis.2012

    • 著者名/発表者名
      Sobhany M, Kakuta Y, Sugiura N, Kimata K, Negishi M.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 287 ページ: 36022-36028

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.375873.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Versican/PG-M is essential for ventricular septal formation subsequent to cardiac atrioventricular cushion development.2012

    • 著者名/発表者名
      Hatano S, Kimata K, Hiraiwa N, Kusakabe M, Isogai Z, Adachi E, Shinomura T, Watanabe H.
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 22 ページ: 1268-1277

    • DOI

      10.1093/glycob/cws095.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of dexamethasone on tissue injury and reconstruction in ethanol/steroid injection therapy for allergic rhinitis2012

    • 著者名/発表者名
      Kimura M, Sugaya N, Kimata K, Kawachi M, Sawada M, Kuroda H, Takei M, Inafuku S and Wu M-D
    • 雑誌名

      J Aller Ther

      巻: S5 ページ: 2155-6121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hyaluronan expressed by the hematopoietic microenvironment is required for bone marrow hematopoiesis.2012

    • 著者名/発表者名
      Goncharova V, Serobyan N, Iizuka S, Schraufstatter I, de Ridder A, Povaliy T, Wacker V, Itano N, Kimata K, Orlovskaja IA, Yamaguchi Y, Khaldoyanidi S.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 287 ページ: 25419-25433

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.376699.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of iterative carbohydrate transfer to polysaccharide catalyzed by chondroitin polymerase on a highly sensitive flow-type 27 MHz quartz-crystal microbalance.2012

    • 著者名/発表者名
      Mori T, Kodera T, Yoshimine H, Kakuta Y, Sugiura N, Kimata K, Okahata Y.
    • 雑誌名

      Chemistry

      巻: 18 ページ: 7388-7393

    • DOI

      10.1002/chem.201200342.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heparan sulfate subdomains that are degraded by Sulf accumulate in cerebral amyloid ß plaques of Alzheimer's disease: evidence from mouse models and patients.2012

    • 著者名/発表者名
      Hosono-Fukao T, Ohtake-Niimi S, Hoshino H, Britschgi M, Akatsu H, Hossain MM, Nishitsuji K, van Kuppevelt TH, Kimata K, Michikawa M, Wyss-Coray T, Uchimura K.
    • 雑誌名

      Am J Pathol.

      巻: 180 ページ: 2056-2067

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2012.01.015.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Restriction of mast cell proliferation through hyaluronan synthesis by co-cultured fibroblasts.2012

    • 著者名/発表者名
      Takano H, Furuta K, Yamashita K, Sakanaka M, Itano N, Gohda E, Nakayama K, Kimata K, Sugimoto Y, Ichikawa A, Tanaka S.
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull.

      巻: 35 ページ: 408-412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and X-ray diffraction analysis of chondroitin lyase from baculovirus: envelope protein ODV-E66.2012

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Y, Sugiura N, Onishi M, Kimata K, Kimura M, Kakuta Y.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun.

      巻: 68 ページ: 190-192

    • DOI

      10.1107/S1744309111053164.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced inflammation and accelerated wound closure following tetraphorbol ester application or full-thickness wounding in mice lacking hyaluronan synthases Has1 and Has3.2012

    • 著者名/発表者名
      Mack JA, Feldman RJ, Itano N, Kimata K, Lauer M, Hascall VC, Maytin EV.
    • 雑誌名

      J Invest Dermatol.

      巻: 132 ページ: 198-207

    • DOI

      10.1038/jid.2011.248.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of hyaluronan synthesis in breast cancer cells by 4-methylumbelliferone suppresses tumorigenicity in vitro and metastatic lesions of bone in vivo.2012

    • 著者名/発表者名
      Urakawa H, Nishida Y, Wasa J, Arai E, Zhuo L, Kimata K, Kozawa E, Futamura N, Ishiguro N.
    • 雑誌名

      Int J Cancer.

      巻: 130 ページ: 454-466

    • DOI

      10.1038/bjc.2011.459.

    • 査読あり
  • [学会発表] SHAPヒアルロン酸複合体は顕微鏡的多発血管炎における疾患活動性評価のsurrogate markerとなり得るか.2013

    • 著者名/発表者名
      河合浩寿、森田博之、北川渡、三浦直人、坂野章吾、菊地正悟、卓麗聖、木全弘治、今井裕一
    • 学会等名
      第56回日本腎臓学会学術総会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      20130510-20130512
  • [学会発表] Heparan sulfate 6-O-sulfation – What we have learnt from the knockout mice2013

    • 著者名/発表者名
      Kimata K
    • 学会等名
      The 20th PG forum
    • 発表場所
      Tokyo Medical and Dental University
    • 年月日
      20130309-20130309
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒアルロン酸に共有結合する血清蛋白質、SHAPの機能と疾患との関連2013

    • 著者名/発表者名
      卓麗聖
    • 学会等名
      神奈川科学技術アカデミー教育講座「糖鎖科学・糖鎖工学の基礎から応用」
    • 発表場所
      かながわサイエンスパーク、川崎市
    • 年月日
      20130121-20130122
    • 招待講演
  • [学会発表] Abnormal Heparan sulfate content in HME patient blood and the possible diagnostic application.2012

    • 著者名/発表者名
      Anower-E-Khuda MF, Habuchi H, Morita M, Yokochi T, Matsumoto K, Kimata K.
    • 学会等名
      The 85th annual meeting of the Japanese Biochemical Society
    • 発表場所
      Marine Messe Fukuoka, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20121214-20121216
  • [学会発表] Heparan sulfate 6-O-sulfotransferase isoform-dependent regulatory effects of heparin on the activities of various proteases in mast cells and the biosynthesis of 6-O-sulfated heparin.2012

    • 著者名/発表者名
      Anower-E-Khuda MF, Habuchi H, Nagai N, Yokochi T, Habuchi O, Sugaya N, Kimata K.
    • 学会等名
      Proteoglycans Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Proctor Academy, Andover, NH, USA
    • 年月日
      20120608-20120613
  • [図書] Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes: Hyaluronan synthase 1-3 (HAS1-3)2013

    • 著者名/発表者名
      Itano N, Kimata K
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes: Heparan-sulfate 6-O-sulfotransferase 1-3 (HS6ST1-3)2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai N, Kimata K
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2014-07-24  

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