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糖脂質の微細構造変化が駆動する筋分化過程の発見とその分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17J05805
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

郷 詩織  名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsCerS6 / セラミド合成酵素 / 骨格筋分化 / GM3 / セラミド / シアル酸 / Neu5Gc / 筋細胞分化 / ガングリオシド
Outline of Annual Research Achievements

本研究では現在までにマウス筋芽細胞c2c12細胞を用いた実験系において、細胞膜の構成成分の一種である糖脂質の構造が大きく変化することを見いだしてきた。特に糖鎖末端にシアル酸を持つ酸性糖脂質、ガングリオシドは、筋分化に伴い主要なシアル酸分子種がNeu5AcからNeu5Gcへと変化し、また疎水性部位であるセラミドのアシル鎖分子種が、C24からC16へと劇的に変化することを見いだした。
本研究は今年度、セラミドアシル鎖分子種によって形成される多様な分子種が筋分化過程に与える影響とその機構を明らかにすることを大きな目的とし解析を行った。
本研究では現在までに、筋分化に伴うセラミド分子種に注目し、その発現機構について解析を行った結果、通常知られるCerS6のC末端領域に24塩基挿入されたCerS6-var1が筋分化後期に急激に増加してくることが明らかにしてきた。CerS6var1はマウス・ヒト同様にゲノムからの予測のみで現在までに観察された報告がなく、発現が観察されたのは今回が初めてとなる。そこでCerS6-var1と広く知られるCerS6(CerS6-wt)のセラミド合成能の違いについて明らかにするため解析を行った。その結果CerS6-wtと比較し、CerS6-var1の比活性は31%程度の活性である事が明らかになった。またc2c12細胞CerS6安定発現株を樹立し、細胞機能に与える影響について解析を行った。それぞれの細胞の遊走能についてスクラッチアッセイを行って解析を行った所、CerS6-wtは遊走が抑制するのに対し、CerS6-var1は促進する結果が得られた。セラミド合成活性の低いD242N変異CerS6ではコントロールと比較して遊走能に与える変化は見られなかったことから、これらのCerS6-wtと-var1の遊走能に対する影響はセラミド合成活性依存的である事が明らかになった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Altered Expression of Ganglioside GM3 Molecular Species and a Potential Regulatory Role During Myoblast Differentiation.2017

    • Author(s)
      Go S, Veillon L, Ciampa M, Mauri L, Sato C, Kitajima K, Prinetti A, Sonnino S, Inokuchi J.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 292 Issue: 17 Pages: 7040-7051

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.771253

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 筋分化過程におけるGM3 上のシアル酸とセラミド構造の変化の分子機構の解明2019

    • Author(s)
      郷詩織、橋本有弘、郷慎司、佐藤ちひろ、北島健
    • Organizer
      第38 回 日本糖質学会 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋分化過程におけるGM3のセラミド構造変化の分子機構と意義の解明2018

    • Author(s)
      郷 詩織
    • Organizer
      第82回生化学会中部支部会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋分化過程におけるGM3のセラミド構造変化の分子機構と意義の解明2018

    • Author(s)
      郷 詩織
    • Organizer
      第4回日本筋学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋分化に伴うGM3分子種変化の発見とその分子機構の解明2017

    • Author(s)
      郷 詩織
    • Organizer
      第36回日本糖質学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋分化過程におけるGM3上のシアル酸とセラミド構造の変化の分子機構の解明2017

    • Author(s)
      郷 詩織
    • Organizer
      ConBio 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋分化過程におけるGM3分子種変化の分子機構の解析2017

    • Author(s)
      郷 詩織
    • Organizer
      糖質中部支部会若手の力
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋分化過程におけるGM3分子種変化の分子機構解析2017

    • Author(s)
      郷 詩織
    • Organizer
      第5回 若手による筋細胞研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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