2015 Fiscal Year Research-status Report
脳アミロイド斑に蓄積するヘパラン硫酸糖鎖のSulf2による構造改変および機能解析
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15K08265
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
内村 健治 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (20450835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門松 健治 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80204519)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / 酵素 / 生体分子 / 脳神経疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルツハイマー病脳内では、アミロイドβ蛋白の細胞外における重合沈着が観察される。重合沈着したアミロイドβ蛋白はアミロイド斑を形成し神経毒性作用を示す。通常、脳内免疫細胞であるミクログリアによりアミロイド斑が貪食除去され、脳神経機能の維持が図られる。しかし、アルツハイマー病の進行にともないこれらの作用が減弱する。その理由の一つとして、細胞外分子ヘパラン硫酸糖鎖がアミロイド斑と共局在し細胞性貪食を妨げていることが挙げられる。申請者らは以前、生理条件下では血管基底膜に存在するヘパラン硫酸糖鎖の多硫酸化ドメイン構造が、アルツハイマー病脳ではアミロイド斑に多量に蓄積することを突き止めた。本研究は、当該多硫酸化ドメイン分解酵素である細胞外スルファターゼSulf2を血管内皮細胞もしくはミクログリアで発現する遺伝子トランスジェニックマウスを用いることにより、アミロイド斑で共局在する多硫酸化ドメインの蓄積機序を解明することを目的とする。さらに、アミロイド斑における当該多硫酸化ドメイン構造の酵素的分解による蓄積阻害がアミロイド斑除去を正に制御するか否かを明らかにする。本年度は血管内皮細胞で特異的にヒトSulf2を発現する脳アミロイド斑蓄積モデルマウスを作製することに成功した。生化学解析および組織化学染色解析を行った。一方、申請者らはミクログリアで特異的にヒトSulf2を発現する脳アミロイド斑蓄積モデルマウスを作製することに成功した。本研究は順調に進展し予定通り遂行された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は申請内容に関しておおむね順調に進展している。申請者はコンディショナルSulf2-flox STOPマウスの作製に成功している。全組織でCreリコンビナーゼを発現するCMV-Creマウスとの交配でSulf2を全身性に発現すると予想されるダブルトランスジェニックマウスを作製し、Sulf2の全身性発現が致死に至らないことを確認した。当初の研究計画で提案したSulf2過剰発現マウスの作製が可能であることを強く支持した。血管内皮細胞でCreリコンビナーゼを発現するマウスとコンディショナルSulf2-flox STOPマウスを交配し血管内皮細胞でSulf2を過剰発現するダブルトランスジェニックマウスを作製した。一方、Sulf2により分解されるヘパラン硫酸多硫酸化ドメインが脳アミロイド斑で蓄積するアルツハイマー病モデルマウスJ20と交配し、トリプルトランスジェニックマウスを作製した。加齢育成後に、当該マウスの解析を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に得られた結果を元にして、次年度も引き続き解析を実施する。解析対象のマウスの数を増やし脳内アミロイド斑の形成や脳内におけるアミロイドβ蛋白の定量を継続する。ミクログリアを含むミエロイド系細胞でCreリコンビナーゼを発現するマウスとの交配でSulf2をミクログリアに発現すると予想されるダブルトランスジェニックマウスを作製し、さらにアルツハイマー病モデルマウスJ20と交配した。本トリプルトランスジェニックマウスの作製に成功したので、次年度はこれらのマウスの加齢育成を行い、脳内におけるアミロイド斑の沈着量およびアミロイドβ蛋白の定量を実施する。Sulf2の多硫酸化ドメイン分解活性は抗多硫酸化ドメイン抗体による蛍光免疫染色法により評価する。マウス脳におけるアミロイド斑の蓄積は82E1抗体を用いた蛍光免疫染色法で解析し、脳内アミロイドβ蛋白の定量はELISAによる解析で評価する。
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[Journal Article] The polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate prevents apoA-IIowa amyloidosis in vitro and protects human embryonic kidney 293 cells against amyloid cytotoxicity.2016
Author(s)
Nakajima H, Nishitsuji K, Kawashima H, Kuwabara K, Mikawa S, Uchimura K, Akaji K, Kashiwada Y, Kobayashi N, Saito H, Sakashita N
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Journal Title
Amyloid
Volume: 23
Pages: 17-25
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cellular Interaction and Cytotoxicity of the Iowa Mutation of Apolipoprotein A-I (ApoA-IIowa) Amyloid Mediated by Sulfate Moieties of Heparan Sulfate2015
Author(s)
Kuwabara, K., Nishitsuji, K., Uchimura, K., Hung, S.C., Mizuguchi, M., Nakajima, H., Mikawa, S., Kobayashi, N., Saito, H., and Sakashita, N.
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 290
Pages: 24210-24221
DOI
Peer Reviewed
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