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神経回路形成におけるムチン型糖鎖による新たな膜輸送制御システムの解析

Publicly Offered Research

Project AreaDeciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions
Project/Area Number 24110516
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 InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

中山 喜明  京都産業大学, 総合生命科学部, 助教 (40512455)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords糖転移酵素 / ムチン型糖鎖 / マクロピノサイトーシス
Research Abstract

タンパク質に結合するムチン型糖鎖の合成開始反応を触媒するppGalNAc-Tファミリーの内、脳神経に特異的に発現するppGalNac-T17は申請者らの研究グループが単離・同定を行っている。この遺伝子は高次脳機能障害を示す先天性遺伝子疾患ウィリアムズ症候群の原因候補遺伝子の一つであり、生体では海馬を中心に、大脳皮質、視床、視床下部の一部神経細胞に強く発現することを明らかにしているが、典型的な糖転移活性を殆ど示さず、その機能は不明であった。申請者らは以前の研究で、ゼブラフィッシュppGalNAc-T17機能阻害胚では高脳神経細胞の軸索投射に異常が見られること、培養細胞を用いた実験系から一部の腫瘍細胞でppGalNAc-T17がアクチン繊維依存的なエンドサイトーシス経路であるマクロピノサイトーシスを負に調節することを明らかにしてきた。これらの知見はppGalNAc-T17が生体では神経細胞においてマクロピノサイトーシスを通じた脂質膜や膜タンパク質の輸送により神経突起伸長や神経生理機能などを制御している可能性を示唆している。本年度はこの可能性を検証するため、ppGalNAc-T17遺伝子欠損マウス(T17KOマウス)を作製し、その表現型の解析を行った。T17KOマウスは生後1ヶ月齢以降、野生型のマウスと比較して摂食量減少に起因すると思われる体重減少が見られ、また、若年期雄マウスの性行動や攻撃行動等の社会性行動に異常が見られた。詳細な発現解析の結果、ppGalNAc-T17遺伝子は摂食行動や情動行動を司る視床下部腹内側核や扁桃体にその発現が見られたことから、T17KOマウスではこれらの領域の神経機能が破綻していることが推測された。また、培養神経細胞を用いてppGalNAc-T17の機能解析を行うに当たり、P19胚性腫瘍細胞の迅速且つ高効率な神経分化誘導法を開発し、Journal of Neuroscience Methods誌上で発表した。

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

    (8 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Rapid and Efficient Method for Neuronal Induction of the P19 Embryonic Carcinoma Cell Line.2014

    • Author(s)
      Nakayama, Y., Wada, A., Inoue, R., Terasawa, K., Kimura, I., Nakamura, N, Kurosaka, A.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Methods

      Volume: 227C Pages: 100-106

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2014.02.011

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GTDC2 modifies O-mannosylated α-dystroglycan in the endoplasmic reticulum to generate N-acetyl-glucosamine epitopes reactive with CTD110.6 antibody.2013

    • Author(s)
      Ogawa M, Nakamura N, Nakayama Y, Kurosaka A, Manya H, Kanagawa M, Endo T, Furukawa K, Okajim T
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 440 Issue: 1 Pages: 88-93

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.022

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A putative polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase/Williams-Beuren syndrome chromosome region 17 (WBSCR17) regulates lamellipodium formation and macropinocytosis2012

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakayama
    • Journal Title

      The Journal of biological chemistry

      Volume: 287 Issue: 38 Pages: 32222-32235

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.370932

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The roles of a putative polypeptide GalNAc - transferase/Wbscr17.2014

    • Author(s)
      Y. Nakayama , K. Kato, N. Nakamura, A. Kurosaka
    • Organizer
      International Symposium on Glyco - Neuroscienc
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji city (Japan)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] P19マウス胚性腫瘍細胞を用いた迅速かつ効率の良い神経誘導法の確立2013

    • Author(s)
      中山喜明, 和田あゆみ, 中村直介, 黒坂光
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会例会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド, 神戸市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A Putative Polypeptide N-Acetylgalactosaminyltransferase/WBSCR17 Regulates Cell Adhesion and Endocytic Pathways in HEK293T cells.2012

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakayama
    • Organizer
      American Society for Matrix Biology and Society for Glycobiology Joint Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Sheraton Hotel and Marina (San Diego, アメリカ)
    • Year and Date
      2012-11-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] GalNAc-T様遺伝子WBSCR17はエンドサイトーシス経路を調節する2012

    • Author(s)
      中山喜明
    • Organizer
      第31回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島市民文化ホール(鹿児島市)
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] Genetic diseases associated with protein glycosylation disorders in mammals.2012

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakayama
    • Total Pages
      28
    • Publisher
      Intech
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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

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