網羅的N結合型糖鎖解析による新規フコース転移酵素遺伝子およびLeX抗原の機能解明

通过全面的 N 连接聚糖分析阐明新型岩藻糖基转移酶基因和 LeX 抗原的功能

• 批准号: 21650092
• 负责人: 等 誠司
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650092/
• 关键词: 神経幹細胞; ES細胞; 糖タンパク質; N結合型糖鎖; フコース転移酵素; LewisX抗原; HPLC; 未分化性

幹細胞の未分化性に密接に係わる糖鎖として知られるLeX抗原に注目し、LeX抗原を含有するN結合型糖鎖の中で真に機能を有する分子の同定と、その生合成を司る糖転移酵素遺伝子の特定を目指して、本研究を提案した。糖鎖抗原の生合成制御の観点から、幹細胞の未分化性維持の分子機構を明らかにしようとするものである。これまでに知られているLeX抗原生合成を司るα1,3-フコース転移酵素遺伝子(FUT4, FUT9)に加えて、新規α1,3-フコース転移酵素遺伝子FUT10の発現解析を行ったところ、発達期のマウス脳で神経幹細胞が存在する脳室下層には、FUT10のみが発現していた。そこで、FUT10を発現ベクターにクローニングし、マウス神経芽細胞腫Neuro2a細胞に強制発現させて、3次元HPLCシステムを用いてN結合型糖鎖を網羅的に解析したところ、ユニークなLeX抗原を含有するN結合型糖鎖が増加していた。FUT10がα1,3-フコース転移酵素活性を有することは、新規の知見である。in vitroフコース転移酵素アッセイの結果も踏まえ、FUT9が非特異的に非還元末端のGalβ1-4GlcNAcを認識してLeX抗原を生合成するのに対し、FUT10は厳密な基質特異性を有すると考えられた。次に、miRNAを用いて、FUT10をマウスES細胞でノックダウンすると、未分化性が維持できなくなることを明らかにした。さらに、子宮内電気穿孔法によって、マウス胎仔大脳皮質の神経前駆細胞においてFUT10をノックダウンしたところ、神経前駆細胞の分化および移動に障害が起きることも見出した。これらの結果は、FUT10が生合成するユニークなLeX抗原含有N結合型糖鎖が、幹細胞の未分化性の維持に深く関わることを示唆する。

Stem cells の undifferentiated sex に contact に department わ る sugar lock と し て know ら れ る LeX antigen に attention し, LeX antigen を contains す る type N combined with sugar lock の で す を に function had の る molecules with と, そ の biosynthesis る を company planning to move sugar enzyme heritage 伝 son の specific を refers し て, this study proposed を し た. The glycolock-lock antigen is biosynthetic to control the 観 site of 観 ら of stem cells, and to maintain the undifferentiated <s:1> molecular structure of stem cells を, ら, に, ようとする, <s:1> である. <s:1> れまでに know られて る るLeX antigen biosynthesis を si るα1,3-フコ られて ス転 ス転 progeny 伝 (FUT4) FUT9) に え て, new rules alpha 1, 3 - フ コ ー ス heritage planning shift enzyme 伝 son FUT10 の 発 now line analytical を っ た と こ ろ phase, 発 の マ ウ ス 脳 で god 経 stem cells have す が る 脳 chamber lower に は, FUT10 の み が 発 now し て い た. そ こ で, FUT10 を 発 now ベ ク タ ー に ク ロ ー ニ ン グ し, マ ウ ス god 経 bud cells swollen Neuro2a cells に forced 発 now さ せ て, 3 dimensional HPLC シ ス テ ム を with い て type N combined with sugar lock を snare に parsing し た と こ ろ, ユ ニ ー ク な LeX antigen を contains す る N type combination lock が raised sugar added し て い た. FUT10がα1,3-フコ フコ ス転 ス転 pipette activity を there are する と と と である, new regulations and guidelines, see である. The in vitro フ コ ー ス planning shift enzyme ア ッ セ イ の results も tread ま え, FUT9 が nonspecific に than yuan also end の Gal beta 1-4 glcnac を know し て LeX antigen を biosynthesis す る の に し, seaborne FUT10 は 厳 dense な substrate specificity を have す る と exam え ら れ た. に, micrornas を with い て, FUT10 を マ ウ ス ES cells で ノ ッ ク ダ ウ ン す る と, undifferentiated が maintain で き な く な る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, intrauterine 気 perforation method に よ っ て, マ ウ ス tire son big 脳 cortex の 駆 cells before god 経 に お い て FUT10 を ノ ッ ク ダ ウ ン し た と こ ろ, before god 経 駆 cells の お よ び mobile に handicap of が up き る こ と も shows し た. こ れ ら の results は, FUT10 が biosynthesis す る ユ ニ ー ク な LeX antigen contains N type combination lock が sugar, sexual の の undifferentiated stem cells maintain に deep く masato わ る こ と を in stopping す る.

项目成果

Identification and functional analysis of a novel LewisX-synthesizing α1, 3-fucosyltransferase gene in neural precursor cells

神经前体细胞中新型LewisX合成α1, 3-岩藻糖基转移酶基因的鉴定和功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 等誠司;Akhilesh Kumar;鳥居知宏;池中一裕
• 通讯作者: 池中一裕

Functional central nervous system myelin repair in an adult mouse model of demyelination caused by proteolipid protein overexpression.

蛋白脂质蛋白过度表达引起的脱髓鞘成年小鼠模型中的功能性中枢神经系统髓鞘修复。

• DOI: 10.1002/jnr.22334
• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of neuroscience research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Espinosa-Jeffrey,A;Hitoshi,S;Zhao,P;Awosika,O;Agbo,C;Olaniyan,E;Garcia,J;Valera,R;Thomassian,A;Chang-Wei,R;Yamaguchi,M;deVellis,J;Ikenaka,K
• 通讯作者: Ikenaka,K

Functionsnal analysis of a unique LewisX-synthesizing α1, 3-fucosyltransferase gene in stem cell populations.

干细胞群中独特的 LewisX 合成 α1, 3-岩藻糖基转移酶基因的功能分析。

• 发表时间: 2010
• 作者: Hitoshi S;Kumar A;Torii T;Ikenaka K
• 通讯作者: Ikenaka K