癌・アルツハイマー病に関わるRAGEと相互作用するコンドロイチン硫酸の役割

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860037
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 水本 秀二 名城大学, 薬学部, 助教 (40443973)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: コンドロイチン硫酸 / RAGE / 癌 / アルツハイマー病 / プロテオグリカン / ヘパラン硫酸 / 老化 / てんかん

研究実績の概要

我々は肺に特異的に転移する癌細胞表面のコンドロイチン硫酸はEユニットと呼ばれる硫酸化構造を有し、肺に存在しているReceptor for Advanced Glycation-End product (RAGE)と相互作用することで、その癌細胞が肺へ転移することを見出した(Mizumoto et al., J Biol Chem 2013)。RAGEは、がんだけでなく、糖尿病・アルツハイマー病など重要な疾患に深く関与している。本研究では、RAGEノックアウトマウスを用い、がん・糖尿病・アルツハイマー病におけるコンドロイチン硫酸とRAGEの機能の解明を目指している。
今年度は、RAGEノックアウトマウスのコンドロイチン硫酸の定量解析を行った。さらに、てんかん発症モデルマウスの海馬において、コンドロイチン硫酸が減少していた。また、コンドロイチン硫酸の生合成に関わる糖転移酵素の変異によって、ヒトの骨・皮膚の形成異常を引き起こす遺伝病も発見した。その他の成果としては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一つである受容体型チロシンホスファターゼが血管内皮細胞増殖因子の受容体であることを明らかにした。これらの成果を踏まえ、国際誌に原著論文２報、総説２報、著書の３節を発表し、学会での発表を６回行った。

備考

Travel Award: Shuji Mizumoto
9th International Conference on Proteoglycans and 10th Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium, August 23-27, 2015, Seoul, Korea, Ewha Womans University

研究成果

• [国際共同研究] University of Cologne/Westfalische Wilhelms Universitat(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University of Cologne/Westfalische Wilhelms Universitat
• [雑誌論文] Receptor protein tyrosine phosphatase beta/zeta is a functional binding partner for vascular endothelial growth factor (2015)
  • 著者名/発表者名: Marina Koutsioumpa, Evangelia Poimenidi, Evangelia Pantazaka, Christina Theodoropoulou, Angeliki Skoura, Vasileios Megalooikonomou, Nelly Kieffer, Jose Courty, Shuji Mizumoto, Kazuyuki Sugahara, and Evangelia Papadimitriou
  • 雑誌名: Molecular Cancer 巻: 14 ページ: 19
  • DOI: 10.1186/s12943-015-0287-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Skeletal dysplasia in a consanguineous clan from the island of Nias/Indonesia is caused by a novel mutation in B3GAT3 (2015)
  • 著者名/発表者名: *Birgit S. Budde, *Shuji Mizumoto, Ryo Kogawa, Christian Becker, Janine Altmuller, Holger Thiele, Franz Ruschendorf, Mohammad R. Toliat, Gerrit Kaleschke, Johannes M. Hommerle, Wolffang Hahne, Kazuyuki Sugahara, Peter Nurnberg, Ingo Kennerknecht. (*equal contribution)
  • 雑誌名: Human Genetics 巻: 134 ページ: 691-704
  • DOI: 10.1007/s00439-015-1549-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular interactions between chondroitin-dermatan sulfate and growth factors/receptors/matrix proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuji Mizumoto, Shuhei Yamada, and Kazuyuki Sugahara
  • 雑誌名: Current Opinion in Structural Biology 巻: 34 ページ: 35-42
  • DOI: doi:10.1016/j.sbi.2015.06.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mutations in biosynthetic enzymes for the protein linker region of chondroitin/dermatan/heparan sulfate cause skeletal and skin dysplasias (2015)
  • 著者名/発表者名: *Shuji Mizumoto, Shuhei Yamada, and *Kazuyuki Sugahara (*corresponding author)
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 2015 ページ: 861752
  • DOI: 10.1155/2015/861752
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Detection of the degradation activities of chondroitin sulfate and hyaluronan in mouse brain as well as cultured cell lines (2016)
  • 著者名/発表者名: ◯Shuji Mizumoto, Tomomasa Yamanaka, Sae Nagai, and Shuhei Yamada
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（淡路）
  • 年月日: 2016-01-14
  • 国際学会
• [学会発表] グリコサミノグリカンの生合成に関わるグルクロン酸転移酵素-Iの変異によるインドネシアのニアス島で見つかった骨疾患 (2015)
  • 著者名/発表者名: ◯Shuji Mizumoto, Birgit S. Budde, Ryo Kogawa, Christian Becker, Janine Altmuller, Holger Thiele, Franz Ruschendorf, Mohammad R. Toliat, Gerrit Kaleschke, Johannes M. Hammerle, Wolffang Hohne, Kazuyuki Sugahara, Peter Nurnberg, Ingo Kennerknecht
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会・第８８回日本生化学会大会・合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 低身長を特徴とする遺伝性骨疾患はグリコサミノグリカンの生合成に関わるグルクロン酸転移酵素-Iの変異によって引き起こされる (2015)
  • 著者名/発表者名: ◯水本秀二、Birgit S. Budde、古川諒、Peter Nurnberg、Ingo Kennerknecht、菅原一幸
  • 学会等名: 糖鎖科学中部拠点 第１２回若手の力フォーラム
  • 発表場所: 名城大学（名古屋）
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] Loss-of-function mutation of glucuronyltransferase-I causes skeletal dysplasia in a consanguineous clan from the island of Nias/Indonesia (2015)
  • 著者名/発表者名: ◯Shuji Mizumoto, Birgit S. Budde, Ryo Kogawa, Christian Becker, Janine Altmuller, Holger Thiele, Franz Ruschendorf, Mohammad R. Toliat, Gerrit Kaleschke, Johannes M. Hammerle, Wolffang Hahne, Kazuyuki Sugahara, Peter Nurnberg, Ingo Kennerknecht
  • 学会等名: 9th International Conference on Proteoglycans and 10th Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium
  • 発表場所: Ewha Womans University (Seoul, Korea)
  • 年月日: 2015-08-24
  • 国際学会
• [学会発表] グリコサミノグリカンの生合成に関わるグルクロン酸転移酵素-Iの新規変異による骨疾患の糖鎖生物学的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○水本秀二, Birgit S. Budde, 古川諒, Christian Becker, Janine Altmuller, Holger Thiele, Franz Ruschendorf, Mohammad R. Toliat, Gerrit Kaleschke, Johannes M. Hammerle, Wolffang Hohne, 菅原一幸, Peter Nurnberg, Ingo Kennerknecht
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] コンドロイチン・デルマタン・ヘパラン硫酸の生合成に関わるグルクロン酸転移酵素-Iの変異(P140L)による骨疾患の糖鎖生物学的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○水本秀二, Birgit S. Budde, 古川諒, Christian Becker, Janine Altmuller, Holger Thiele, Franz Ruschendorf, Mohammad R. Toliat, Gerrit Kaleschke, Johannes M. Hammerle, Wolffang Hohne, 菅原一幸, Peter Nurnberg, Ingo Kennerknecht
  • 学会等名: 第７９回日本生化学会中部支部例会
  • 発表場所: 信州大学松本キャンパス（松本）
  • 年月日: 2015-05-23
• [図書] Chondroitin Sulfate In Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sugahara, Shuji Mizumoto, Shuhei Yamada
  • 総ページ数: 389-397(2672)
  • 出版者: Springer
• [図書] ヘパラン硫酸 In 糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック～創薬・医療からヘルスケアまで～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 水本秀二、菅原一幸
  • 総ページ数: 41-51 (628)
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] グリコサミノグリカン・プロテオグリカンの分解 In 糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック～創薬・医療からヘルスケアまで～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田修平、水本秀二、菅原一幸
  • 総ページ数: 62-68 (628)
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] 名城大学薬学部病態生化学研究室ホームページ
  • URL: http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/pathobio/index.html