糖鎖拡散型ペリニューロナルネット障害マウスモデルによる神経機能解析

• Project Area: Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions
• Project/Area Number: 24110509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 大橋 俊孝 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (50194262)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000); Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: プロテオグリカン / 聴覚系 / 神経 / シナプス / ペリニューロナルネット

Research Abstract

我々は脳幹部神経核・小脳に特異的なPNNを部位特異的に形成障害するモデルとして、Bral2欠損マウスを用いて、PNN形成メカニズムの解析を行った。本モデルは、糖鎖合成や糖鎖ドメインの合成不全を起こすものではないが、本来ヒアルロン酸に依存してPG等が高密度に・秩序よく会合すべきPNNがdiffuseになる特徴をもつ(Bekku et al., J Comp Neurol 2012)。
Bral2が制御するPNNは聴覚神経系神経核に顕著な発現を示すこと、そのなかでも巨大神経終末を持つ内側台形体核(MNTB)に焦点を絞り研究を行った。
野生型マウスの内側台形体核(MNTB)においてaggrecanとbrevicanは分離独立（住み分け）した発現をしており、Bral2欠損マウスではbrevicanはaggrecanと共局在した。シナプス周囲・間隙近傍に存在するaggrecanとbrevicanの局所における「住み分け」を規定するのはLPであるBral2とCrtl1とのaffinityの差によると考え、ヒアルロン酸結合ドメイン(G1)のリコンビナントタンパク発現を行った。また、MNTBは聴覚系神経回路の代表的神経核であるので、上記PNN変化が聴覚機能にどの程度影響を与えているかについて、チェコ共和国Syka教授との国際共同研究を行い、聴力の低下を認めている。今後、このECMの変化が聴力低下をもたらすメカニズム解明を行う。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Light and electron microscopic detection of inflammation-targeting liposomes encapsulating high-density colloidal gold in arthritic mice (2014)
  • Author(s): Maehara A, Nishida K, Furutani M, Matsumoto E, Ohtsuka A, Ninomiya Y, Oohashi T
  • Journal Title: Inflamm Res Volume: 63(2) Issue: 2 Pages: 139-47
  • DOI: 10.1007/s00011-013-0682-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three mechanisms assemble central nervous system nodes of Ranvier. (2013)
  • Author(s): Susuki K, Chang KJ, Zollinger DR, Liu Y, Ogawa Y, Eshed-Eisenbach Y, Dours-Zimmermann MT, Oses-Prieto JA, Burlingame AL, Seidenbecher CI, Zimmermann DR, Oohashi T, Peles E, Rasband MN.
  • Journal Title: Neuron Volume: 78 Issue: 3 Pages: 469-482
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2013.03.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design, synthesis, and preliminary ex vivo and in vivo evaluation of cationic magnetic resonance contrast agent for rabbit articular cartilage imaging. (2013)
  • Author(s): Irie T, Oda K, Shiino A, Kubo M, Morikawa S, Urushiyama N, Aonuma S, Kimura T, Inubushi T, Oohashi T, Komatsu N.
  • Journal Title: Med Chem Commun Volume: 4 Issue: 11 Pages: 1508-1512
  • DOI: 10.1039/c3md00229b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ten-m2 is required for the generation of binocular visual circuits. (2013)
  • Author(s): Young et al.
  • Journal Title: J Neurosci Volume: 33 Issue: 30 Pages: 12490-12509
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4708-12.2013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bral2 is indispensable for the proper localization of brevican and the structural integrity of the perineuronal net in the brain stem and cerebellum (2011)
  • Author(s): Bekku Y, Saito M, Moser M, Fuchigami M, Maehara A, Nakayama M, Kusachi S, Ninomiya Y, Oohashi T
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 520 Issue: 8 Pages: 1721-1736
  • DOI: 10.1002/cne.23009
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 中枢神経ランビエ絞輪の形成・維持への細胞外マトリックス分子の関与 (2013)
  • Author(s): 大橋俊孝、薄 敬一郎、別宮洋子、ラズバンド マチュー
  • Organizer: 第45回日本結合組織学会
  • Place of Presentation: 和歌山県立医科大学
• [Presentation] マウス聴覚系内側台形体核(MNTB)におけるペリニューロナルネット形成 (2013)
  • Author(s): 大橋俊孝、野坂浩一、別宮洋子、石井貴大、二宮善文
  • Organizer: MBSJ 2013
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
• [Presentation] Analysis of the perineuronal net formation in the mouse medial nucleus of the trapezoid body (MNTB). (2013)
  • Author(s): Kouichi Nosaka, Midori Edamatsu, Takahiro Ishii, Yoko Bekku, and Toshitaka Oohashi
  • Organizer: 9th Pan Pacic Connective Tissue Societies Symposium
  • Place of Presentation: Hong Kong
• [Presentation] Bral2 is indispensable for the proper localization of brevican and the structural integrity of the perineuronal net in the brainstem and cerebellum. (2012)
  • Author(s): Oohashi et al.
  • Organizer: 第35回日本神経科学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場