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シアリダーゼによる神経機能の制御

Publicly Offered Research

Project AreaDeciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions
Project/Area Number 24110514
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTohoku Pharmaceutical University

Principal Investigator

宮城 妙子  東北薬科大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (50006110)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsシアリダーゼ / 神経機能 / ガングリオシド / 神経突起形成 / NCAMポリシアル酸 / グリオブラストーマ / 細胞接着 / 細胞浸潤 / 糖鎖 / 神経科学 / 遺伝子 / 発生分化
Research Abstract

神経組織の主要な構成成分であるガングリオシドのシアル酸や神経細胞接着因子NCAMのポリシアル酸は神経機能に深く関与している。このシアル酸の役割の解明を目的として、動物シアリダーゼに着目して研究を進めてきた。4種のシアリダーゼのうち、主に、ガングリオシドを基質とするNEU3およびNEU4については、マウス脳の発達に伴い、両酵素の発現変動は相反するパターンを示し、神経突起形成についても、NEU3は形成を促進するが、NEU4は抑制傾向を示すことが確認された。この制御機構について内因性基質の観点から検討したところ、NEU4による神経突起抑制機構のひとつがNCAMポリシアル酸の分解を介していることがわかった。NEU3の内因性の基質はガングリオシドであるが、神経突起形成の促進に繋がる分子について詳細に解析中である。これらのin vivoでの解析を目的に、既に作成済のNeu3KOおよびNeu4KO、それらのdouble KOマウスを作成し、現在、種々の行動実験、脳組織におけるガングリオシド等の変化を調べている。また、HexosaminidaseA KOとのdouble KOも作成したので、GM1を含むガングリオシドの蓄積や行動変化を観察している。
さらに、脳腫瘍の約3割を占め、最も悪性度の高い予後不良のグリオブラストーマについて、その特徴である浸潤性進展とNEU3との関連性を検討した。ヒトグリオブラストーマ細胞を用いて、NEU3を高発現させると、浸潤能が3種の細胞で有意に低下し、コラーゲンIVやフィブロネクチンに対する接着が亢進した。ここでは、NEU3がFAKやパキシリンのリン酸化を亢進し、ベータ1インテグリンの発現量が亢進していた。しかし、運動や浸潤能に繋がるその後の接着斑の分解機構が抑制されていることがわかった。

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。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Possible association of Neu2 with plasma membrane fraction from mouse thymus exhibited sialidase activity with fetuin at pH 7.0 but not at pH 4.52014

    • Author(s)
      Kijimoto‐Ochiai S, Doi1 S, Fujii N, Go S, Kabayama K, Moriya S, Miyagi T and Koda T
    • Journal Title

      Microbiol Immunol

      Volume: 57 Issue: 8 Pages: 569-582

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12076

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] がんのシアリダーゼ異常2014

    • Author(s)
      宮城妙子
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 52 Pages: 76-82

    • NAID

      130004808942

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] がんとシアル酸2014

    • Author(s)
      宮城妙子
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 31 Pages: 1545-1552

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molecular cloning and biochemical characterization of two novel Neu3 sialidases, neu3a and neu3b, from medaka (Oryzias latipes)2013

    • Author(s)
      Shiozaki K, Takeshita K, Ikeda M, Ikeda A, Harasaki Y, Komatsu M, Yamada S, Yamaguchi K, Miyagi T
    • Journal Title

      Biochimie

      Volume: 95 Issue: 2 Pages: 280-289

    • DOI

      10.1016/j.biochi.2012.09.026

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      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シアリダーゼによる細胞接着の制御2013

    • Author(s)
      高橋耕太、塩崎一弘、宮城妙子
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 64 Pages: 273-278

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      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sialidase NEU4 Hydrolyzes Polysialic Acids of Neural Cell Adhesion Molecules and Negatively Regulates Neurite Formation by Hippocampal Neurons.2012

    • Author(s)
      Takahashi K、ほか7名
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 287 Issue: 18 Pages: 14816-14826

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.324186

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  • [Journal Article] Plasma membrane-associated sialidase (NEU3) regulates progression of prostate cancer to androgen-independent growth through modulation of androgen receptor signaling2012

    • Author(s)
      Kawamura, S., et al
    • Journal Title

      Cell Death Differ

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 170-179

    • DOI

      10.1038/cdd.2011.83

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  • [Journal Article] Reduced susceptibility to colitis-associated colon carcinogenesis in mice lacking plasma membrane-associated sialidase2012

    • Author(s)
      Yamaguchi, K., Shiozaki, K., Moriya, S., Koseki, K., Wada, T., Tateno, H., Sato, I., Asano, M., Iwakura, Y., and Miyagi, T.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Issue: 7 Pages: e41132-e41132

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0041132

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mammalian sialidases : physiological and pathological roles in cellular functions2012

    • Author(s)
      Miyagi, T., et al
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 22 Issue: 7 Pages: 880-896

    • DOI

      10.1093/glycob/cws057

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sialidase significance for cancer progression,2012

    • Author(s)
      Taeko Miyagi et al
    • Journal Title

      Glycoconjugate J.

      Volume: 29 Issue: 8-9 Pages: 567-577

    • DOI

      10.1007/s10719-012-9394-1

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Altered expression of sialidases in human cancer2012

    • Author(s)
      Miyagi T, Takahashi K, Moriya S, Hata K, Yamamoto K, Wada T, Yamaguchi K, Shiozaki K
    • Journal Title

      Adv Exp Med Biol

      Volume: 749 Pages: 257-267

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-3381-1_17

    • ISBN
      9781461433804, 9781461433811
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シアリダーゼNEU3は大腸がん細胞のWnt/beta-catenin シグナリングを制御する2012

    • Author(s)
      高橋耕太ら
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-12-16
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 形質膜シアリダーゼNEU3によるEGFRシグナリング活性化とそのがん化能への影響2012

    • Author(s)
      山本晃司ら
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-12-16
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] シアリダーゼ異常による癌進展機構2012

    • Author(s)
      宮城妙子
    • Organizer
      戦略的研究基盤形成支援事業シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2012-11-03
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒトシアリダーゼNEU2の発現と機能2012

    • Author(s)
      小関弘恵知ら
    • Organizer
      第6回東北糖鎖研究会
    • Place of Presentation
      弘前
    • Year and Date
      2012-10-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 形質膜シアリダーゼのがん化能への影響2012

    • Author(s)
      山本晃司ら
    • Organizer
      第6回東北糖鎖研究会、
    • Place of Presentation
      弘前
    • Year and Date
      2012-10-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] シアリダーゼNEU3はWnt/beta-cateninシグナリングの調節を介してがん幹細胞性の維持に関与する.2012

    • Author(s)
      髙橋 耕太ら
    • Organizer
      第71回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-20
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 担がん患者血清におけるシアリダーゼ活性の同定と診断への応用.2012

    • Author(s)
      宮城妙子ら
    • Organizer
      第71回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-19
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] シアリダーゼ異常による大腸がんの進展機構と治療への応用2012

    • Author(s)
      宮城妙子ら
    • Organizer
      第31回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2012-09-17
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト担がん血清におけるシアリダーゼ活性の同定2012

    • Author(s)
      秦敬子ら
    • Organizer
      第31回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Sialidase in cancer progression2012

    • Author(s)
      Taeko Miyagi
    • Organizer
      Sialo-Glyco 2012
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2012-09-10
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シアリダーゼによる癌進展機構とその治療への応用2012

    • Author(s)
      宮城妙子
    • Organizer
      第21回、日本がん転移学会学術総会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2012-07-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト担がん血清に於けるシアリダーゼ活性の検出とその性質2012

    • Author(s)
      秦敬子ら
    • Organizer
      第78回日本生化学会東北支部会
    • Place of Presentation
      山形
    • Year and Date
      2012-05-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Sialidase confers neoplastic potential by regulating Wnt signaling.

    • Author(s)
      Miyagi T, Takahashi K, Hosono M, Hata K, Wada T, Moriya S, Yamaguchi K, Nitta K.
    • Organizer
      ISCSM 10 “Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules”
    • Place of Presentation
      Kolkata, India
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Roles of sialidase in cancer initiation and progression.

    • Author(s)
      Miyagi T,Takahashi K, Hosono M, Yamamoto K, Nitta K.
    • Organizer
      XXIIth International Symposium on Glycoconjugates,
    • Place of Presentation
      Dalian, China,
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasma membrane-associated sialidase NEU3 confers neoplastic potential on colon cancer cells by regulating Wnt/beta-catenin signaling.

    • Author(s)
      Takahashi K, Hosono M, Hata K, Wada T, Yamaguchi K, Nitta K, Miyag T
    • Organizer
      XXIIth International Symposium on Glycoconjugates,
    • Place of Presentation
      Dalian, China,
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] がん化におけるシアリダーゼの役割

    • Author(s)
      宮城妙子
    • Organizer
      第11回日本糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シアリダーゼNEU3によるWntシグナルを介した大腸がん細胞の造腫瘍能制御

    • Author(s)
      高橋耕太、細野雅祐、秦敬子、和田正、山口壹範、仁田一雄、宮城妙子
    • Organizer
      第79回日本生化学会東北支部会
    • Place of Presentation
      仙台
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シアリダーゼNEU3によるがん化能の制御

    • Author(s)
      宮城妙子、高橋耕太、細野雅祐、和田正、森谷節子、秦敬子、山本晃司、山口壹範、仁田一雄
    • Organizer
      第32回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト血清におけるシアリダーゼ活性およびその阻害活性の同定

    • Author(s)
      秦 敬子、森谷節子、細野雅祐、和田 正、高橋耕太、塩崎一弘、仁田一雄、宮城妙子
    • Organizer
      第86回日本生化学会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シアリダーゼNEU3によるWntシグナルを介した大腸がん細胞の造腫瘍能制

    • Author(s)
      高橋耕太, 細野雅祐, 和田正,山口壹範, 仁田一雄, 宮城妙子
    • Organizer
      第72回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Topics in Current Chemistry : Sialoglyco -Biology and -Chemistry2013

    • Author(s)
      Monti, E., Miyagi T
    • Total Pages
      19
    • Publisher
      Structure and function of mammalian sialidases
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 東北薬科大学 がん糖鎖制御学研究室

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/ganseigyo/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] がん糖鎖制御研究室

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/ganseigyo/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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