脳形成・神経機能に関わる新しい機能ドメイン“ポストリン酸糖鎖”の確立

• 研究領域: 統合的神経機能の制御を標的とした糖鎖の作動原理解明
• 研究課題/領域番号: 26110712
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 金川 基 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00448044)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 糖鎖 / ジストログリカン / フクチン / 神経 / 脳病変 / 筋ジストロフィー

研究実績の概要

脳の形成に重要な役割を担う糖タンパク質のジストログリカンには、“ポストリン酸糖鎖”というユニークな機能ドメインが修飾されている。ポストリン酸糖鎖は、基底膜成分やシナプス分子といったリガンドと結合するために必要だが、ポストリン酸糖鎖の不全が、脳奇形（Ⅱ型滑脳症）や精神発達遅滞など、中枢神経障害の原因になることが明らかになってきた。ポストリン酸糖鎖が、新しい機能ドメインとして、神経系で重要な役割を担っていることは明白であるものの、その構造・修飾機序・生理機能について、不明な点は多く残されている。本研究では、ポストリン酸糖鎖の構造、大脳皮質層構造の形成に重要な糖鎖シグナルや、ポストリン酸糖鎖が関与する神経機能を明らかにし、ポストリン酸糖鎖不全症における中枢神経病態を解き明かすことを目的とした。本年度は、昨年度に引き続き、ポストリン酸糖鎖に異常を認めるフクチン欠損マウスを用いて、組織病変の解析を行い、脳発生過程におけるポストリン酸糖鎖の時空間的な重要性を確立した。また、神経生理的解析としてフクチン欠損マウスのLTP測定を開始した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a post-translational modification with ribitol-phosphate and its defect in muscular dystrophy (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa M, Kobayashi K, Tajiri M, Manya H, Kuga A, Yamaguchi Y, Akasaka-Manya K, Furukawa J, Mizuno M, Kawakami H, Shinohara Y, Wada Y, Endo T, Toda T.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 14 号: 9 ページ: 2209-2223
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.02.017
  • NAID: 120005728438
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fukutin is prerequisite to ameliorate muscular dystrophic phenotype by myofiber-selective LARGE expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka Y, Kanagawa M, Yu CC, Ito C, Chiyo T, Kobayashi K, Okada T, Takeda S’I, Toda T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 号: 1 ページ: 8316-8316
  • DOI: 10.1038/srep08316
  • NAID: 120005600773
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Contribution of dysferlin deficiency to skeletal muscle pathology in asymptomatic and severe dystroglycanopathy models: generation of a new model for fukuyama congenital muscular dystrophy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa M, Lu Z, Ito C, Matsuda C, Miyake K, Toda T.
  • 雑誌名: Plos ONE 巻: 9 号: 9 ページ: e106721-e106721
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0106721
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TRPV2 is critical for the maintenance of cardiac structure and function in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katanosaka Y, Iwasaki K, Ujihara Y, Takatsu S, Nishitsuji K, Kanagawa M, Sudo A, Toda T, Katanosaka K, Mohri S, Naruse K.
  • 雑誌名: Nat Comm 巻: 5 号: 1 ページ: 3932-3932
  • DOI: 10.1038/ncomms4932
  • NAID: 120005690060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overexpression of LARGE suppresses muscle regeneration via down-regulation of insulin-like growth factor 1 and aggravates muscular dystrophy in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito F, Kanagawa M, Ikeda M, Hagiwara H, Masaki T, Ohkuma H, Katanosaka Y, Shimizu T, Sonoo M, Toda T, Matsumura K.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 23 号: 17 ページ: 4543
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu168
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Pathological roles of abnormal glycosylation of dystroglycan in congenital muscular dystrophy with brain anomaly (2016)
  • 著者名/発表者名: 金川 基
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 2016-01-14
  • 国際学会
• [学会発表] 糖鎖修飾異常型筋ジストロフィーの病態機序と治療戦略 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、戸田 達史
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 糖鎖異常型筋ジストロフィーモデルに対する遺伝子治療 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、大塚 喜久、小林 千浩、千代 智子、岡田 尚巳、武田 伸一、戸田 達史
  • 学会等名: 第１回日本筋学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-08
• [学会発表] 糖転移酵素LARGE活性を応用したジストログリカノパチー治療の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大塚 喜久、金川 基、千代 智子、小林 千浩、岡田 尚巳、武田 伸一、戸田 達史
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] Pathological analysis of central nervous system in fukutin-deficient mouse models for Fukuyama congenital muscular dystrophy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanagawa, M., Sudo, A., Ito, C., Toda, T.
  • 学会等名: Society for Glycobiology (SFG) & Japanese Society of carbohydrate Research (JSCR) 2014 Joint Annual Meeting
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] 糖鎖異常型筋ジストロフィーの病態と治療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、戸田 達史
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 糖鎖異常型筋ジストロフィーに対する遺伝子治療 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金川 基、大塚 喜久、游 智傑、伊藤 千代美、千代 智子、岡田 尚巳、武田 伸一、戸田 達史
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [備考] 神戸大学医学研究科分子脳科学
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/