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A02　 選別輸送ゾーンの解析

シアリル化（シアル酸付加）等による膜受容体の選別輸送ゾーンの特異性とその制御機構の解明

顧建国
東北医科薬科大学　分子生体膜研究所

研究概要

真核生物では、翻訳後修飾の一つである糖鎖はその構造的多様性から様々な生物学的プロセス、タンパク質の安定性や輸送、機能などの制御に関与する。特に糖鎖末端に位置するシアル酸は、糖鎖と糖鎖認識分子との直接的な接触の場を形成するため、病態変化や感染・免疫作用において果たす役割が大きい。一般的に、糖タンパク質は小胞体やゴルジ体において糖鎖で修飾され、適切な場所に運ばれ機能するとされているが、その詳細な分子機序は明らかになっていない。膜受容体の９割以上は糖タンパク質であるが、申請者は細胞接着分子の受容体であるインテグリンα5β1に付加された糖鎖構造や付加サイトが細胞遊走・増殖などの機能を異なって制御することを明らかにした。しかし、その特異性を生じる分子機構に関してはまだ不明である。本研究では、私達は、細胞の機能をシステムとして理解し、その破綻で起こる様々な病態の本質を解明するにはオルガネラネットワークを理解することが必須であると考え、インテグリンを含む糖タンパク質の細胞膜への輸送経路における糖鎖の役割を解析することで、シアリル化（シアル酸付加）等による膜受容体の選別輸送ゾーンの特異性とその制御機構の解明を目指す。

 

代表的な原著論文

  1. Qi, F., Isaji, T., Duan, C., Yang, J., Wang, Y., Fukuda, T. and Gu, J. (2020) ST3GAL3, ST3GAL4, and ST3GAL6 differ in their regulation of biological functions via the specificities for the α2,3‐sialylation of target proteins. FASEB J., 34: 881-879.

  2. Duan, C., Fukuda, T., Isaji, T., Qi, F., Yang, J., Wang, Y., Takahashi, S. and Gu, J. (2020) Deficiency of core fucosylation activates cellular signaling dependent on FLT3 expression in a Ba/F3 cell system. FASEB J., 34: 3239-3252.

  3. Xu, Z., Isaji, T., Fukuda, T., Wang, Y. and Gu, J. (2019) O-GlcNAcylation regulates integrin-mediated cell adhesion and migration via formation of focal adhesion complexes. J. Biol. Chem. 294: 3117-3124.

  4. Isaji, T., Im, S., Kameyama, A., Wang, Y., Fukuda, T. and Gu, J. (2019) A complex between phosphatidylinositol 4 kinase IIα and integrin α3β1 is required for N-glycan sialylation in cancer cells. J. Biol. Chem. 294: 4425-4436.

  5. Zhang, G., Isaji, T., Xu, Z., Lu, X., Fukuda, T. and Gu, J. (2019) N-Acetylglucosaminyltransferase I as a novel regulator of the epithelial-mesenchymal transition. FASEB J., 33: 2823-2835.

 

総説

  1. 顧 建国, (2018) 糖タンパク質,未来を創るグライコサイエンス (日本糖鎖科学コンソーシアム(JCGG)編), P.213-215

  2. Kariya, Y., Kariya, Y. and Gu, J. (2017) Roles of Integrin α6β4 Glycosylation in Cancer. Cancers 9, doi: 10.3390/cancers9070079

  3. Takahashi, M., Kizuka, Y., Ohtsubo, K., Gu, J. and Taniguchi, N. (2016) Disease-associated glycans on cell surface proteins. Mol. Aspects Med. 16, 30021-8

  4. Lu, J. and Gu, J. (2015) Significance of β-Galactoside α2,6 Sialyltranferase 1 in Cancers. Molecules, 20,7509-27
  5. Gu, J. (2012) Potential roles of N-glycosylation in cell adhesion. Glycoconj. J. 29, 599-607