Characterization of the function of dystroglycan N-terminal domain and its related disorders in nervous system

• Project/Area Number: 25430075
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: Matsumura Kiichiro 帝京大学, 医学部, 教授 (50260922)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Masaki Toshihiro 帝京科学大学, 医療科学部, 教授 (00585028) ; Hagiwara Hiroki 帝京科学大学, 医療科学部, 教授 (80276732)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): Saito Fumiaki 帝京大学, 医学部, 准教授 (40286993)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2013: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: ジストログリカン / 糖鎖修飾 / 蛋白質プロセッシング / トランスジェニックマウス / 神経系

Outline of Final Research Achievements

The N-terminal domain of α-dystroglycan (α-DG-N) is cleaved and secreted from many types of cells. However, the functional role of secreted α-DG-N is still unidentified. To elucidate this point, we generated transgenic mice overexpressing α-DG-N ubiquitously. Interestingly, we demonstrated that the reactivity of IIH6, an antibody which detects specific sugar chain structure of α-dystroglycan, was markedly reduced in skeletal muscle. In contrast, laminin binding activity was well preserved. Based on these results, we propose that the evaluation not only of IIH6 reactivity but also of the laminin binding activity is necessary for the clinical diagnosis of α-dystroglycanopathies.

Research Products

• [Int'l Joint Research] アイオワ大学/ハワードヒューズ医学研究所(米国)
• [Journal Article] Tubular aggregate myopathy caused by a novel mutation in the cytoplasmic domain of STIM1 (2016)
  • Author(s): Oakum H, Saito F, Jun Mitsui J, Hara Y, Hatanaka Y, Ikeda M, Shimizu T, Matsumura K, Shimizu J, Tsui S, Sonoo M.
  • Journal Title: Neurol Genet Volume: 2:e50 Issue: 1 Pages: 50-50
  • DOI: 10.1212/nxg.0000000000000050
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Overexpression of LARGE suppresses muscle regeneration via down-regulation of insulin-like growth factor 1 and aggravates muscular dystrophy in mice. (2014)
  • Author(s): Saito F, Kanagawa M, Ikeda M, Hagiwara H, Masaki T, Ohkuma H, Katanosaka Y, Shimizu T, Sonoo M, Toda T, Matsumura K.
  • Journal Title: Hum Mol Genet Volume: 23 Issue: 17 Pages: 4543-4558
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu168
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Overexpression of LARGE suppresses muscle regeneration via down-regulation of insulin-like growth factor 1 and aggravates muscular dystrophy in mice (2014)
  • Author(s): Saito F, Kanagawa M, Ikeda M, Hagiwara H, Masaki T, Ohkuma H, Shimizu T, Sonoo M, Toda T, Matsumura K.
  • Journal Title: Hum Mol Genet Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LARGE glycans on dystroglycan function as a tunable matrix scaffold to prevent dystrophy (2013)
  • Author(s): Goddeeris MM, Wu B, Venzke D, Yoshida-Moriguchi T, Saito F, Matsumura K, Moore SA, Campbell KP
  • Journal Title: Nature Volume: 503 Pages: 136-140
  • Peer Reviewed
• [Presentation] α-dystroglycan N末端ドメインの過剰発現がマウス骨格筋に及ぼす影響に関する検討 (2015)
  • Author(s): 斉藤史明、大熊秀彦、池田美樹、萩原宏毅、真先敏弘、清水輝夫、松村喜一郎、園生雅弘．
  • Organizer: BMB2015（第３８回日本分子生物学会年会、第８８回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] Analysis of the functional role of α-dystroglycan N-terminal domain in vivo (2015)
  • Author(s): 斉藤史明、大熊秀彦、萩原宏毅、真先敏弘、池田美樹、清水輝夫、園生雅弘、松村喜一郎．
  • Organizer: 第56回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2015-05-20
• [Presentation] Tubular aggregate myopathyにおける新規STIM1変異と筋芽細胞に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 大熊秀彦、三井純、大森亜希、肥田あゆみ、畑中裕己、松村喜一郎、清水潤、辻省次、園生雅弘、斉藤史明．
  • Organizer: 第56回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2015-05-20
• [Presentation] LARGEの過剰発現はIGF-1の発現低下により筋再生を抑制してマウスの筋ジストロフィーを悪化させる (2014)
  • Author(s): 斉藤史明、金川基、池田美樹、萩原宏毅、真先敏弘、大熊秀彦、片野坂友紀、清水輝夫、園生雅弘、戸田達史、松村 喜一郎
  • Organizer: ８７回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] LARGEの過剰発現による筋ジストロフィーモデルマウスにおける筋再生の抑制 (2014)
  • Author(s): 斉藤史明、金川基、池田美樹、萩原宏毅、真先敏弘、大熊秀彦、片野坂友紀、清水輝夫、園生雅弘、戸田達史、松村 喜一郎
  • Organizer: 第３７回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Presentation] FukutinノックアウトマウスにおけるLARGEの過剰発現 - 治療応用へ向けての課題 - (2014)
  • Author(s): 斉藤史明、金川基、萩原宏毅、真先敏弘、池田美樹、清水輝夫、園生雅弘、戸田達史、松村 喜一郎
  • Organizer: 第５５回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-05-24
• [Presentation] レスベラトロールは線維化を軽減し先天性筋ジストロフィーモデルの症状を改善する (2014)
  • Author(s): 萩原宏毅、斉藤史明、真先敏弘、松村喜一郎、園生雅弘
  • Organizer: 第５５回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-05-24
• [Presentation] 骨格筋特異的Fukutin欠損マウスに対するLARGEの過剰発現の影響
  • Author(s): 斉藤史明，金川基，萩原宏毅，真先敏弘，池田美樹，清水輝夫，園生雅弘，戸田達史，松村喜一郎
  • Organizer: 第５４回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] レスベラトロールの先天性筋ジストロフィーモデルマウス対する効果の検討
  • Author(s): 萩原宏毅，斉藤史明，真先敏弘，清水輝夫，松村喜一郎，園生雅弘
  • Organizer: 第５４回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 東京