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Determination of the proteoglycans to the oligodendrocyte differentiation

Research Project

Project/Area Number 17K07355
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

Kuboyama Kazuya  徳島文理大学, 薬学部, 助教 (20619671)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsタンパク質チロシンリン酸化シグナル / オリゴデンドロサイト / 細胞分化 / チロシンホスファターゼ / コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG) / 脱髄疾患 / 脳・神経 / グリア細胞 / コンドロイチン硫酸糖鎖 / PTPRZ / OPCs / 動物行動学 / プロテインチロシンホスファターゼ / タンパク質チロシン脱リン酸化酵素 / 糖鎖 / OL1細胞 / AFAP1L2 / チロシンリン酸化 / AKT / 神経科学 / コンドロイチン硫酸プロテオグリカン / プロタミン / 神経化学・神経薬理学 / 糖鎖生物学
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to determine the functional significance of the chondroitin sulfate-modification of PTPRZ, which inhibits oligodendrocyte differentiation and myelination/remyelination. Here we revealed that protamin, also known as a heparin antagonist, effectively neutralized the inhibitory activities chondroitin sulfate proteoglycans including PTPRZ, thereby enhancing oligodendrocyte differentiation and (re)myelination. Moreover, we demonstrated that the tyrosine phosphorylation of AFAP1L2, an adaptor protein involved in the PI3K-AKT pathway, was enhanced in OPC-like OL1 cells by a inhibitory ligand of PTPRZ, pleiotrophin.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経細胞が非常に早い伝導を行うために必要な髄鞘(ミエリン鞘)は、オリゴデンドロサイトが形成している。ミエリン鞘が損なわれる脱髄疾患の1つである多発性硬化症は、厚生労働省の指定難病の1つであり、有効な治療法も確立されていない。近年、ミエリン髄の修復を効果的に促す、再ミエリン化誘導薬の開発が根治的な治療につながる創薬コンセプトとして注目されており、オリゴデンドロサイトの分化・成熟の詳細なメカニズムの解明が待ち望まれている。本研究課題によって、脱髄疾患の新たな治療戦略につながる基礎的知見を提供することができたと考えている。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Behavioral and neurological analyses of adult mice carrying null and distinct loss-of-receptor function mutations in protein tyrosine phosphatase receptor type Z (PTPRZ)2019

    • Author(s)
      Tanga Naomi、Kuboyama Kazuya、Kishimoto Ayako、Kihara Miho、Kiyonari Hiroshi、Watanabe Toshio、Fujikawa Akihiro、Noda Masaharu
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 6 Pages: e0217880-e0217880

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0217880

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A head-to-toe dimerization has physiological relevance for ligand-induced inactivation of protein tyrosine receptor type Z2019

    • Author(s)
      Fujikawa Akihiro、Sugawara Hajime、Tanga Naomi、Ishii Kentaro、Kuboyama Kazuya、Uchiyama Susumu、Suzuki Ryoko、Noda Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 294 Issue: 41 Pages: 14953-14965

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.007878

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhanced extinction of aversive memories in mice lacking SPARC-related protein-containing immunoglobulin domains 1 (SPIG1/FSTL4).2018

    • Author(s)
      Ryoko Suzuki, Akihiro Fujikawa, Yukio Komatsu, Kazuya Kuboyama, Naomi Tanga, Masaharu Noda
    • Journal Title

      Neurobiology of learning and memory

      Volume: 152 Pages: 61-61

    • DOI

      10.1016/j.nlm.2018.05.010

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PI3K‐AKT pathway for oligodendrocyte differentiation: Targeted inactivation of PTPRZ activity in mice2018

    • Author(s)
      Naomi Tanga, Kazuya Kuboyama, Ayako Kishimoto, Hiroshi Kiyonari, Aki Shiraishi, Ryoko Suzuki, Toshio Watanabe, Akihiro Fujikawa, and Masaharu Noda
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 67 Issue: 5 Pages: 967-984

    • DOI

      10.1002/glia.23583

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Targeting PTPRZ inhibits stem cell-like properties and tumorigenicity in glioblastoma cells2017

    • Author(s)
      Fujikawa Akihiro、Sugawara Hajime、Tanaka Taisaku、Matsumoto Masahito、Kuboyama Kazuya、Suzuki Ryoko、Tanga Naomi、Ogata Atsuto、Masumura Makoto、Noda Masaharu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 5609-5609

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05931-8

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of novel splicing variants of protein tyrosine phosphatase receptor type Z2017

    • Author(s)
      Fujikawa Akihiro、Chow Jeremy Pak Hong、Matsumoto Masahito、Suzuki Ryoko、Kuboyama Kazuya、Yamamoto Naoki、Noda Masaharu
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 162 Issue: 5 Pages: 381-390

    • DOI

      10.1093/jb/mvx042

    • NAID

      40021394892

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Protamine neutralizes chondroitin sulfate proteoglycan-mediated inhibition of oligodendrocyte differentiation2017

    • Author(s)
      Kuboyama Kazuya、Tanga Naomi、Suzuki Ryoko、Fujikawa Akihiro、Noda Masaharu
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 12 Issue: 12 Pages: e0189164-e0189164

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0189164

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 体性感覚刺激入力によるNMDA型受容体依存的な大脳皮質樹状突起スパイン分子の可塑的変化2020

    • Author(s)
      久保山和哉, 井上貴文, 橋本谷祐輝, 伊藤拓矢, 鈴木東介, 鉄澤愛彩, 木下諒, 大塚庸介, 高良廉, 宮澤徹, Pooja Gusain, 多和田真聖, 狩野方伸, 山田麻紀
    • Organizer
      第93回 日本薬理学会年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] AiCEマウス:入力依存的なスパインの変化を検出する新規ツール2019

    • Author(s)
      久保山和哉, 井上貴文, 橋本谷祐輝, 伊藤拓矢, 鈴木東介, 大塚庸介, 木下諒, Pooja Gusain, 狩野方伸, 岡部繁男, 山田麻紀
    • Organizer
      NEURO2019
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  • [Presentation] 大脳皮質シナプス・スパインの可塑的変化を蛍光標識するためのAiCEマウスの作製とその基礎的解析2019

    • Author(s)
      鈴木東介, 久保山和哉, 橋本谷祐輝, 大塚庸介, Gusain Pooja, 狩野方伸, 山田麻紀
    • Organizer
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
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  • [Presentation] AiCEマウスで可視化した感覚刺激入力後大脳皮質におけるスパイン可塑的変化2019

    • Author(s)
      伊藤拓矢, 久保山和哉, 井上貴文, 高良廉, 宮澤徹, 鉄澤愛彩, 木下諒, 山田麻紀
    • Organizer
      第58回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] AiCEマウスを用いた片側感覚刺激後における左右半球比較による樹状突起スパインの可塑的変化の観察2019

    • Author(s)
      宮澤徹, 久保山和哉, 井上貴文, 橋本谷祐輝, 伊藤拓矢, 鈴木東介, 鉄澤愛彩, 木下諒, 大塚庸介, 高良廉, Gusain Pooja, 多和田真聖, 狩野方伸, 山田麻紀
    • Organizer
      第136回日本薬理学会近畿部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コンドロイチン硫酸糖鎖によるオリゴデンドロサイト分化の抑制をプロタミンは中和する2018

    • Author(s)
      久保山 和哉, 藤川 顕寛, 丹賀 直美, 鈴木 亮子, 野田 昌晴
    • Organizer
      第133回薬理学会近畿部会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Protamine neutralizes chondroitin sulfate proteoglycan-mediated inhibition of oligodendrocyte differentiation2018

    • Author(s)
      Kazuya Kuboyama, Naomi Tanga, Ryoko Suzuki, Akihiro Fujikawa, Masaharu Noda
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ラット非観血式血圧測定法によるアクティブ・ラーニングを促す謎解き型薬理学実習2018

    • Author(s)
      久保山和哉, 鈴木東介, 大塚庸介, 伊藤拓哉, 木下諒, 田中智大, 鉄澤愛彩, 山田麻紀
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Role of Chondroitin Sulfate (CS) Modification in the Regulation of Protein-tyrosine Phosphatase Receptor Type Z (PTPRZ) Activity: pleiotrophin-PTPRZ-A signaling is involved in oligodendrocyte differentiation2017

    • Author(s)
      Kuboyama Kazuya、Tanga Naomi、Suzuki Ryoko、Fujikawa Akihiro、Noda Masaharu
    • Organizer
      第40回 日本神経科学大会
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      2017 Research-status Report
  • [Remarks] コンドロイチン硫酸プロテオグリカンに対するプロタミンの中和作用の発見

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/press/2017/12/08.html

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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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