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2016 年度 実績報告書

細胞外O-GlcNAc修飾のNotchシグナルと血管形成における役割

研究課題

研究課題/領域番号 26291020
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡島 徹也  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20420383)

研究分担者 竹下 享典  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (70444403)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードNOTCH / EOGT / O-GlcNAc
研究実績の概要

申請者は、数年前に新規翻訳後修飾として細胞外O-GlcNAc 修飾の存在を発見し、EOGTを介した新規のO-GlcNAc修飾機構を解明したが、哺乳動物では、EOGTは Notch受容体を糖修飾するが、生理機能は不明であった。最近、EOGTの遺伝子変異が、四肢末端と頭頂部に異常を伴う病因不明のAdams-Oliver症候群において同 定された。本研究では、ヒトの表現型を手がかりにして、EOGT欠損マウスを用いた網膜血管の表現型解析や遺伝学的相互作用解析、そして、レポーターアッセイ や相互作用解析などにより、細胞外O-GlcNAc修飾のNotchシグナルと血管形成における生物学的機能を解明することを目的とした。 これまでに、細胞外O-GlcNAc 修飾の低下に伴うNotchシグナルの異常が血液網膜関門において、血管のintegrityの保持に必要であることが明らかになった。本年度は、分子機構の解析を進め、EOGTは、Jagged1を介したNotchシグナルには必要ないが、DLL4を介したNotchシグナルを増強することを明らかにした。さらに、EOGTは、シグナルの送り手ではなく、シグナルの受け手の細胞において機能することが明らかになった。また、NOTCH1のO-GlcNAc修飾部位のアラニン置換を行い、NOTCH1上の特定のO-GlcNAc修飾部位が、DLL4によるNOTCH1活性化に関与することが明らかになった。以上の結果より、EOGTによるNOTCH1のO-GlcNAc修飾が、DLL4を介したNOTCH1の活性化に重要な役割を果たすことが明らかになった。

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

Eogt欠損マウスに一部、未実施の実験計画が残っているものの、本筋で、予定された研究結果が得られたため。

今後の研究の推進方策

Eogt欠損マウスを用いた血管integrityの解析実験を、実験準備が整い次第、実施する。

次年度使用額が生じた理由

高度に純化した脳血管内皮細胞をEogt欠損マウスから単離するために、Tie2-Cre flo xed GFPマウスとEogt欠損マウスを交配させ、GFP標識された脳血管内皮細胞を取得する予定であったが 、交配が上手くいかず、目的の産仔を得るのに当初予定した計画から、6ヶ月程度遅延が生じた。

脳血管内皮細胞の単離・培養と遺伝子発現解析に試薬(約170,000円)が必要である。また、脳血管内皮細胞の単離に必要なマウスの飼育費(約300,000円)が必要である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Albert Einstein College of Medicine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Albert Einstein College of Medicine
  • [雑誌論文] Expression of B4GALNT1, an essential glycosyltransferase for the synthesis of complex gangliosides, suppresses BACE1 degradation and modulates APP processing2016

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tokiaki、Yamauchi Yoshio、Furukawa Keiko、Ohmi Yuhsuke、Ohkawa Yuki、Zhang Qing、Okajima Tetsuya、Furukawa Koichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 34505

    • DOI

      10.1038/srep34505

  • [雑誌論文] Neogenin, Defined as a GD3-associated Molecule by Enzyme-mediated Activation of Radical Sources, Confers Malignant Properties via Intracytoplasmic Domain in Melanoma Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Kei、Ohkawa Yuki、Hashimoto Noboru、Ohmi Yuhsuke、Kotani Norihiro、Honke Koichi、Ogawa Mitsutaka、Okajima Tetsuya、Furukawa Keiko、Furukawa Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 ページ: 16630~16643

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.708834

  • [学会発表] Extracellular O-GlcNAc regulates Delta-like 4 mediated Notch signaling and vascular development in mammals2016

    • 著者名/発表者名
      澤口翔伍, 小川光貴, 矢木宏和, 加藤晃一, 岡島徹也
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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