2018 Fiscal Year Annual Research Report
Rapid regulation of sialidase activity in response to neural activity and sialic acid removal during memory processing
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16K08277
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
南 彰 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (80438192)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シアリダーゼ / シナプス可塑性 / シアル酸 / 海馬 / 長期増強 / 神経糖鎖生物学 / グルタミン酸 / in vivo |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シアリダーゼは、糖タンパク質や糖脂質の糖鎖からシアル酸を遊離する加水分解酵素である。当研究室ではこれまでに、記憶領域である海馬において記憶形成時にシアリダーゼの酵素活性が増加すること、また、海馬依存性の記憶がシアリダーゼ阻害剤によって著しく減弱することを見出している。このことから、シアリダーゼは海馬依存性記憶において重要な役割を担うと考えられるが詳細な機構については不明な点が多い。本研究では記憶の基礎過程であるシナプス伝達効率の長期増強現象（LTP）におけるシアリダーゼの役割について検討した。ラット海馬の急性切片を作製し、細胞外電位記録法によってSchaffer側枝-CA1錐体細胞間シナプスから興奮性シナプス後場電位（fEPSP）を記録した。同シナプスにおけるLTP強度は、シアリダーゼ阻害剤（DANA）を作用させることによって減弱した。シアリダーゼアイソザイムNeu3をノックアウトしたマウスでは、野生型と比較してLTP強度が有意に減弱していた。これらの結果から、内在性シアリダーゼがLTP強度に関与していることが示唆された。次に、シアリダーゼ活性イメージングプローブBTP3-Neu5Acを用いてLTP誘導時におけるシアリダーゼ活性の変化を検討したところ、神経の高頻度刺激に応じてCA1領域のシアリダーゼ活性が上昇した。次に、シアリダーゼがfEPSPに与える影響を検討した。灌流液にシアリダーゼを添加するとfEPSPが濃度に依存して増加し、LTPが誘導された。LTPはポリシアル酸特異的なシアリダーゼによっても誘導された。このシアリダーゼ誘導性LTPは、NMDA受容体の活性化や細胞内カルシウムの濃度上昇を介さないものであった。以上より、神経活動と連動したシアリダーゼ活性の上昇は、LTPの誘導に関わることが示唆された。
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[Presentation] N-glycolylneuraminic acid on human epithelial cells prevents entry of influenza A viruses that possess N-glycolylneuraminic acid binding ability.2018
Author(s)
Tadanobu Takahashi, Maiko Takano, Yuuki Kurebayashi, Midori Masuda, Sawako Kawagishi, Masahiro Takaguchi, Takashi Yamanaka, Akira Minami, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
Organizer
Sialoglyco 2018
Int'l Joint Research
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