2000 Fiscal Year Annual Research Report

スフィンゴ糖脂質による神経細胞の増殖・分化シグナルの制御

Research Project

Project/Area Number	10470029
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	古川鋼一名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	古川圭子名古屋大学, 医学部, 講師 (50260732) 浦野健名古屋大学, 医学部, 助教授 (70293701)
Keywords	スフィンゴ糖脂質 / ガングリオシド / 糖鎖 / ニューロン / ノックアウト / トランスジェニック / クローニング / 変性
Research Abstract	脳神経系におけるスフィンゴ糖脂質糖鎖の機能解明のため、糖転移酵素遺伝子のクローニングとその人為的操作により解析を行った。神経系培養細胞における糖鎖リモデリングと、糖鎖変異マウスの作製およびその異常表現型の解析により、細胞および生体内における糖鎖機能の解明をめざした。 α-シリーズガングリオシドの合成に働く、GD1α合成酵素、ついでGD1α/GT1aα/GQ1b1α合成酵素遺伝子の単離に成功した。これらはコリン作動性ニューロンに特徴的だといわれ、マイナー成分であるが重要性が指摘されてきたガングリオシドである。さらに、グロボ系糖脂質の合成に働くGb3/CD77合成酵素、Gb4合成酵素の遺伝子クローニングにも成功し、その構造と発現分布を明らかにした。遺伝子ノックアウトによる解析では、GM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスで、加齢に伴って、知覚異常、運動異常、および様々な病理学的変化、即ち知覚鈍痲、坐骨神経の変性、歩行異常、後根神経節と脊髄後角におけるニューロンの変性などを認めるに至った。これらは、複合型ガングリオシドが神経系組織の維持に必須であることを示すものと考えられた。さらにGD3合成酵素遺伝子のノックアウトマウスでは、40週齢を越えると、おもにオスにおいて、行動異常、筋力低下などが明らかに観察された。このマウスとGM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスのダブルノックアウトマウスを作成したところ、GM3しか持たないマウスが生まれ、幼児の時から神経変性や行動異常を認めた。また生後12週を過ぎると突然死を起こすなど、単独ノックアウトでは見られなかった新規の異常、即ち新規の糖脂質糖鎖機能の存在が示唆された。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Michiichiro Ito et al.: "Specificity of carbohydrate structures of gangliosides in the activity to regenerate the rat axotomized hypoglossal nerve."Glycobiology. (in press).
[Publications] Tetsuya Okajima et al.: "Expression cloning of human globoside synthase cDNAs : Identification of β3Gal-T3 as UDP-N-acetylgalactosamine : globotriaosylceramide β1,3-N-acetylgalactosa-minyltransferase."J.Biol.Chem.. 275. 40498-40503 (2000)
[Publications] Koichi Furukawa et al.: "Molecular basis for the p phenotype : Identification of distinct and multiple mutations in the α1,4-galactosyltransferase gene in Swedish and Japanese individuals."J.Biol.Chem.. 275. 37752-37756 (2000)
[Publications] Yoshinao Kojima et al.: "Molecular cloning of Gb3/CD77 synthase, a glycosyltransferase that initiate the synthesis of globo-series glycosphingolipids."J.Biol.Chem.. 275. 15152-15156 (2000)
[Publications] Tetsuya Okajima et al.: "Molecular cloning and expression of mouse GD1a/GT1aa/GQ1ba synthase (ST6GalNAc VI) gene."J.Biol.Chem.. 275. 6717-6723 (2000)
[Publications] Satoshi Fukumoto et al.: "GD3 synthase gene expression in PC12 cells results in the continuous activation of TrkA and ERK1/2 and enhanced proliferation."J.Biol.Chem.. 275. 5832-5838 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

スフィンゴ糖脂質による神経細胞の増殖・分化シグナルの制御

Principal Investigator

古川 鋼一 名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)

Research Products

[Publications] Michiichiro Ito et al.: "Specificity of carbohydrate structures of gangliosides in the activity to regenerate the rat axotomized hypoglossal nerve."Glycobiology. (in press).

[Publications] Tetsuya Okajima et al.: "Expression cloning of human globoside synthase cDNAs : Identification of β3Gal-T3 as UDP-N-acetylgalactosamine : globotriaosylceramide β1,3-N-acetylgalactosa-minyltransferase."J.Biol.Chem.. 275. 40498-40503 (2000)

[Publications] Koichi Furukawa et al.: "Molecular basis for the p phenotype : Identification of distinct and multiple mutations in the α1,4-galactosyltransferase gene in Swedish and Japanese individuals."J.Biol.Chem.. 275. 37752-37756 (2000)

[Publications] Yoshinao Kojima et al.: "Molecular cloning of Gb3/CD77 synthase, a glycosyltransferase that initiate the synthesis of globo-series glycosphingolipids."J.Biol.Chem.. 275. 15152-15156 (2000)

[Publications] Tetsuya Okajima et al.: "Molecular cloning and expression of mouse GD1a/GT1aa/GQ1ba synthase (ST6GalNAc VI) gene."J.Biol.Chem.. 275. 6717-6723 (2000)

[Publications] Satoshi Fukumoto et al.: "GD3 synthase gene expression in PC12 cells results in the continuous activation of TrkA and ERK1/2 and enhanced proliferation."J.Biol.Chem.. 275. 5832-5838 (2000)

古川鋼一名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)