2015 Fiscal Year Annual Research Report
コンドロイチン硫酸を中心とした糖鎖による神経活動の制御機構
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
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23110003
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| Research Institution | Kobe Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
北川 裕之 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (40221915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 純一 鳥取大学, 地域学部, 教授 (30221401)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プロテオグリカン / コンドロイチン硫酸 / 神経可塑性 / 抑制性神経細胞 / アグリカン / 糖鎖シグナル / グリコサミノグリカン / 糖鎖受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンドロイチン硫酸は直鎖状の多糖で、特定のコアタンパク質のセリン残基に共有結合したプロテオグリカンとして、脳の神経細胞表面や細胞外マトリックスに豊富に存在する。コンドロイチン硫酸は、脳の発生に伴い抑制性神経細胞の一種であるパルブアルブミン陽性神経細胞(PV細胞)の周囲に集積し、ペリニューロナルネット(PNN)と呼ばれる特殊な細胞外マトリックスを形成する。以前我々は、6-硫酸化コンドロイチンを多く発現するマウス(C6ST-1 TGマウス)の視覚野ではWFA陽性のPNN数が減少し、その結果、C6ST-1 TGマウスのPV細胞は十分に成熟できず、成獣においても視覚野の可塑性を維持していることを見出した。そこで本年度は、6-硫酸化コンドロイチンがどのようにPNNの形成を制御しているのかをC6ST-1 TGマウスを用いて解析した。生後１日目、１５日目、３０日目、４５日目、１２０日目のC6ST-1 TGマウスと野生型マウスの脳のおける種々のプロテオグリカンの発現をウエスタンブロティング解析により調べたところ、C6ST-1 TGマウスの脳において、PNNの主要な成分として知られるアグリカンのみが選択的に減少していた。また、WFAを用いた組織染色からも、野生型マウスと比べC6ST-1 TGマウスの脳のPNNへのアグリカンの蓄積が特異的に減少していることが判明した。さらに、C6ST-1 TGマウスにおける脳由来のアグリカンは、野生型マウス由来のものに比べ、マウス脳に発現してアグリカンを分解することが知られるADAMTS-5(aggrecanase-2)による分解を受けやすいことがわかった。したがって、アグリカン上のコンドロイチン硫酸の硫酸化構造はアグリカンの安定性に影響を与え、その結果PNNの形成や神経可塑性を制御していることが示唆された。
また、糖鎖の化学合成に関しては、ビオチン化CS-D型四糖の化学合成に成功し、これらをBiacoreの基盤に結合させることにより様々な分子との結合解析が可能となった。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Chondroitin sulfate β-1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase-1 (ChGn-1) polymorphism; association with progression of multiple sclerosis.2016
Author(s)
Saigoh, K., Yoshimura, S., Izumikawa, T., Miyata, S., Tabara, Y., Matsushita, T., Miki, T., Miyamoto, K., Hirano, M., Kitagawa, H., Kita, J., and Kusunoki, S.
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Journal Title
Neurosci. Res.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural requirements of glycosaminoglycans for facilitating_amyloid fibril formation of human serum amyloid A.2016
Author(s)
Takase, H., Tanaka, M., Yamamoto, A., Watanabe, S., Takahashi, S., Nadanaka, S., Kitagawa, H., Yamada, T., and Mukai, T.
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Journal Title
Amyloid
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A sulfated glycosaminoglycan linkage region is a novel type of Human Natural Killer-1 (HNK-1) epitope expressed on aggrecan in perineuronal nets.2015
Author(s)
Yabuno, K., Morise, J., Kizuka, Y., Hashii, N., Kawasaki N., Takahashi, S., Miyata, S., Izumikawa, T., Kitagawa, H., Takematsu, H., and Oka, S.
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Journal Title
PLoS ONE,
Volume: 10
Pages: e0144560
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Book] Sulfated Polysaccharides (Gama, M., Nader, H., and de Oliveira Rocha, H., eds)2015
Author(s)
Tomatsu, S., Shimada, T., Patel, P., Mason, R. W., Mikami, T., Kitagawa, H., Montano, A. M., and Orii, T.
Total Pages
317
Publisher
Nova Science Publishers
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