新しい翻訳後修飾“ポストリン酸糖鎖”がコードする生物学的情報の解明と病態への関与

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24687017
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 金川 基 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00448044)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 糖鎖 / 翻訳後修飾 / 筋ジストロフィー / ジストログリカン / フクチン

研究概要

本研究は、ポストリン酸糖鎖修飾という、疾患発症にも直結する、新しい翻訳後修飾に着目し、その構造、機序、生理的意義を解明することを目的とする。また、筋幹細胞におけるポストリン酸糖鎖の役割を明らかにすることで初めて理解できる、筋再生や発症のメカニズムに基づき、筋疾患の効果的な治療条件を見出していく。本研究によって、翻訳後修飾という重要な生体内化学反応に新たな原理を追加でき、また、筋ジストロフィーの克服にむけたトランスレーショナル研究に有益な基盤情報が得られる。
本年度は、昨年度作出したフクチンcKOマウスに加え、フクチンcKOマウス同様にポストリン酸糖鎖不全の筋ジストロフィー疾患モデルを用いて、遺伝子治療の有効性を証明することに成功した。また、骨格筋のみならず、中枢神経や心筋においてポストリン酸糖鎖不全をしめすモデルマウスも作出できた。更に、ポストリン酸糖鎖の生理機能の解明にむけ、ポストリン酸糖鎖修飾に関与する分子群の機能解析を行うための発現コンストラクトや細胞系を樹立した。これらの実験系を樹立させたことで、ポストリン酸糖鎖の構造や機能の解明にむけた準備が整った。

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

筋ジストロフィー病態と治療について計画どおりの成果が得られ、また、ポストリン酸修飾の生理機能や構造情報に関しても新たな知見も得られつつあり、今後の進展も十分期待できる。

今後の研究の推進方策

糖鎖構造や修飾機序を解明するための生化学的研究を継続する。また、新たに作出したポストリン酸糖鎖不全の疾患モデルマウスを用いて、筋幹細胞、中枢神経、心筋における糖鎖機能を解明し、病態の解明に迫る。

次年度の研究費の使用計画

実験動物の作出にやや遅れが生じ、その他に計上している動物飼育費および質量分析委託費が計画よりも少なかった。
計画に必要な実験動物の確保に目途がたったことと、質量分析をふくめ、糖鎖解析費用に大幅な上方修正が見込まれるため、これらの予算として使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Impaired viability of muscle precursor cells in muscular dystrophy with glycosylation defects and amelioration of its severe phenotype by limited gene expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa, M., Yu, CC., Ito, C., Fukada, SI., Hozoji-Inada, M., Chiyo, T., Kuga, A., Matsuo, M., Sato, K., Yamaguchi, M., Ito, T., Ohtsuka, Y., Katanosaka, Y., Miyagoe-Suzuki, Y., Naruse, K., Kobayashi, K., Okada, T., Takeda, S., and Toda, T.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 22 ページ: 3003-3015
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt157.
  • 査読あり
• [雑誌論文] GTDC2 modifies O-mannosylated α-dystroglycan in the endoplasmic reticulum to generate N-acetyl-glucosamine epitopes reactive with CTD110.6 antibody. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, M., Nakamura, N., Nakayama, Y., Kurosaka, A., Manya, H., Kanagawa, M., Endo, T., Furukawa, K., and Okajima, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 440 ページ: 88-93
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.09.022.
  • 査読あり
• [学会発表] 福山型筋ジストロフィーモデルマウスにおける筋前駆細胞の機能障害 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾 恵、金川 基、伊藤 千代美、小林 千浩、深田 宗一朗、戸田 達史
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] ジストログリカンのユニークな翻訳後修飾とその破綻による病態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、戸田 達史
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Impaired viability of muscle precursor cells in muscular dystrophy with glycosylation defects and amelioration of its severe phenotype by limited gene expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa, M., Yu, C-C., Ito, C., Fukada, S-I., Chiyo, T., Kobayashia, K., Okada, T., Takeda, S’I. Toda, T.
  • 学会等名: 18th International Congress of the World Muscle Society
  • 発表場所: Asilomar, California, USA
  • 年月日: 20131001-20131005
• [学会発表] Impaired viability of muscle precursor cells in muscular dystrophy with glycosylation defects and amelioration of its severe phenotype by limited gene expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa, M., Yu, C-C., Ito, C., Fukada, S-I., Chiyo, T., Kobayashia, K., Okada, T., Takeda, S’I. Toda, T.
  • 学会等名: EMBO Workshop
  • 発表場所: Ascona, Switzerland
  • 年月日: 20130916-20130919
• [学会発表] 糖鎖機能と修飾機序の解明にもとづく筋ジストロフィー病態と治療法に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金川 基
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] ２種類のフクチン欠損マウスを用いた福山型筋ジストロフィーの病態解析と遺伝子治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、游 智傑、伊藤 千代美、深田 宗一朗、千代 智子、小林 千浩、岡田 尚巳、武田 伸一、戸田 達史
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] 福山型筋ジストロフィーの発症機序と治療戦略 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、戸田 達史
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130805-20130807
• [学会発表] 糖鎖機能解析に基づく筋ジストロフィー病態の解明と治療法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金川 基
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130805-20130807
• [備考] 神戸大学大学院医学研究科 分子脳科学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/