コンドロイチン/デルマタン硫酸の神経突起伸長促進機能とその分子メカニズム

软骨素/硫酸皮肤素的神经突生长促进作用及其分子机制

• 批准号: 15659021
• 负责人: 菅原 一幸
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kobe Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659021/
• 关键词: コンドロイチン硫酸; デルマタン硫酸; 神経突起伸長; 増殖因子; 脳; アピカン; イズロン酸; プロテオグリカン

神経突起伸長促進活性をもつイカ軟骨由来のCS-Eから、グルクロン酸(GlcA)の3位が硫酸化された構造を持つ5つの新規な四糖構造を単離した。またその過程でグルコース側鎖を持つ珍しい構造の三糖と五糖も単離した(1)。正常マウス乳腺上皮細胞上に発現し、ハイブリッド型の膜結合型プロテオグリカンであることが知られているシンデカン-1とシンデカン-4に結合しているコンドロイチン硫酸(CS)鎖とヘパラン硫酸(HS)鎖の比較解析を行った。両プロテオグリカン上のHS鎖には構造的な違いが見られなかったが、CS鎖では、構造的にも、機能的にも大きな違いが見られた。特に、シンデカン-4のCS鎖はシンデカン-1のものに比べ、硫酸化の程度が高く、プライオトロフィン(PTN)やミッドカインとより強い結合親和性を示した。また、両シンデカン上のCS鎖を除去すると、シンデカンの増殖因子との結合性が低下したので、シンデカン上のCS鎖は、HS鎖と協同して、増殖因子の捕捉とレセプターへの提示を効果的にする役割を果たしていることが考えられた(2)。初代培養神経細胞に対するブタ胎児由来のCS/デルマタン硫酸(DS)ハイブリッド糖鎖(E-CS/DS)の神経突起伸長促進作用にはグリア細胞由来の内因性のPTNを介するシグナル系が少なくとも一部関与していることを明らかにした(3)。また一方で、メクラウナギの脊索(4)およびサメ皮膚(5)からそれぞれCS/DSハイブリッド糖鎖であるCS-HおよびSS-DSを精製した。興味深いことに、SS-DSには、GlcA(2S)-GalNAc(4S) (GalNAc,2S,4SはそれぞれN-アセチルガラクトサミン、2-O-硫酸、4-O-硫酸を示す)という新規な二糖単位を含んでいた。精製した糖鎖はいずれも神経突起伸長促進活性や様々なヘパリン結合性増殖因子、神経栄養因子と結合活性をもっていた。従って、E-CS/DS同様にCS/DSのハイブリッド構造が脳の発達をはじめ様々な生理的現象に重要な役割を果たしていることが示唆されるとともに、このような糖鎖の治療薬への応用の可能性が期待された。さらに、CS/DSの生理活性ドメインの構造を明らかにする目的で、CS由来のオリゴ糖マイクロアレイを用いて、CS-Dを特異的に認識する3種の単クローン抗体473HDおよびCS-56、MO-225のCSエピトープの構造解析を行った(6)。

The 3-position sulfated structure of GlcA is isolated from the 5-position sulfated structure of GlcA. In the process, the trisaccharide and pentasaccharide are separated (1). A comparative analysis of membrane bound protein (CS) and protein bound protein (HS) was performed on normal mammary epithelial cells. The HS lock on the top of the box is the structure of the box, the CS lock is the structure of the box, the function of the box is the structure of the box. In particular, the binding affinity of the CSN is higher than that of the CSN, and the degree of sulfation is higher than that of the CSN. The CS lock on the screen is removed, the growth factor on the screen is reduced, the CS lock on the screen is reduced, the HS lock on the screen is reduced, the growth factor is reduced, and the results are obtained. CS/DS/E-CS/DS promotes neurite elongation in primary-cultured neurons, and some of these factors are related to intrinsic PTN in the genesis of neurons (3). A side, a side, a The new disaccharide units include GlcA(2S)-GalNAc(4S) (GalNAc,2S,4S), SS-DS, N-O-sulfuric acid, 2-O-sulfuric acid and 4-O-sulfuric acid). Refined sugar chain contains both neurotrophic factor and neurotrophic factor. E-CS/DS is the same as CS/DS, and the structure of CS/DS is different from that of DS. The physiological phenomenon is important to the development of CS/DS, and the possibility of therapeutic use of CS/DS is expected. In addition, the structure of CS/DS physiologically active protein was analyzed for the purpose, origin, application and specificity of CS/DS. The structure of CS/DS antibody 473HD, CS-56 and MO-225 was analyzed (6).

项目成果

Chondroitin sulfate chains on yndeca-1 and syndecan-4 from normal murine mammary gland epithelial cells are structurally and functionally distinct, and cooperate with heparan sulfate chains to bind growth factors : A NOVEL FUNCTION TO CONTROLBINDING OF MI

来自正常鼠乳腺上皮细胞的 yndeca-1 和 syndecan-4 上的硫酸软骨素链在结构和功能上都不同，并与硫酸乙酰肝素链配合结合生长因子：控制 MI 结合的新功能

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Biol.Chem. 279(36)
• 作者: Chilkunda D.Nandini;Bao Xingfeng;伊藤 友美;木下-豊田 亜希子;Sarama Sathyaseelan Deepa
• 通讯作者: Sarama Sathyaseelan Deepa

Structural characterization of the epitopes of the monoclonal antibodies 473RD, CS-56 and MO-225 specific for chondroitin sulfate D-type using the oligosaccharide library.

使用寡糖文库对硫酸软骨素 D 型特异性单克隆抗体 473RD、CS-56 和 MO-225 的表位进行结构表征。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Glycobiology (印刷中)
• 作者: Chilkunda D.Nandini;Bao Xingfeng;伊藤 友美
• 通讯作者: 伊藤 友美

引野 めぐみ: "Oversulfated dermatan sulfate exhibits neurite outgrowth-promoting activity toward embryonic mouse hippocampal neurons : Implication of dermatan sulfate for neuritogenesis."J.Biol.Chem.. 278(44). 43744-43754 (2003)

Megumi Hikino：“硫酸皮肤素对胚胎小鼠海马神经元表现出神经突生长促进活性：硫酸皮肤素对神经突发生的影响。J.Biol.Chem.. 43744-43754 (2003)。”

村松 喬: "Methods in Enzymol.(vol.363,pp.365-376)"Academic Press, New York. 625 (2003)

Takashi Muramatsu：“酶的方法。（第 363 卷，第 365-376 页）”学术出版社，纽约 625（2003 年）。

Structural determination of five novel tetrasaccharides containing 3-O-sulfated D-glucuronic acid and two rare oligosaccharides containing a beta-D-glucose branch isolated from squid cartilage chondroitin sulfate E.

从鱿鱼软骨硫酸软骨素中分离出五种含有 3-O-硫酸化 D-葡萄糖醛酸的新型四糖和两种含有 β-D-葡萄糖分支的稀有寡糖的结构测定。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Biochemistry 43(34)
• 作者: Chilkunda D.Nandini;Bao Xingfeng;伊藤 友美;木下-豊田 亜希子
• 通讯作者: 木下-豊田 亜希子