Glial expression of 3-phosphoglycerate dehydrogenase for L-serine biosynthesis in the retina

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18700346
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nerve anatomy/Neuropathology
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: SAKAI Kazuhisa The Institute of Physical and Chemical Research, 先端技術開発グループ, 研究員 (20391956)
• Research Collaborator: FURUYA Shigeki 九州大学, バイオアーキテクチャーセンター 生物機能デザイン, 教授 (00222274)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 網膜 / グリア / ミュラー細胞 / L-セリン / 3-ホスホグリセリン酸脱水素酵素

Research Abstract

非必須アミノ酸L-セリンにはニューロンの生存や分化を促す効果があることが報告されている(Furuya et al, 2000,PNAS 97:11593-11597)。本研究では網膜でのL-セリンの産生・供給の分子細胞機構を解明し、神経再生への応用の可能性を探るために計画した。その結果、L-セリンの合成酵素である3-ホスホグリセリン酸脱水素酵素(Phgdh)は網膜のグリアであるミュラー細胞とアストロサイトに選択的発現を示した。また産生したL-セリンの輸送に関与していると思われる中性アミノ酸トランスポーターASCT1もミュラー細胞とアストロサイトに強く発現しているのが示された。網膜のグリアで産生されたL-セリンはASCT1を介してニューロンの生存や分化のためにニューロンへ供給されていると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Selective up-regulation of 3-phosphoglycerate dehydrogenase (Phgdh) expression in adult subventricular zone neurogenic niche (2009)
  • Author(s): Kinoshita, O.M., Shinoda, Y., Sakai, K., Hashikawa, T., Watanabe, M., Machida, T., Hirabayashi, Y., Furuya, S.
  • Journal Title: Neurosci. Lett. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impaired neurogenesis in embryonic spinal cord of Phgdh knockout mice, a serine deficiency disorder model (2008)
  • Author(s): Kawakami Y, Yoshida K, Yang JH, Suzuki T, Azuma N, Sakai K, Hashikawa T, Watanabe M, Yasuda K, Kuhara S, Hirabayashi Y, Furuya S.
  • Journal Title: Neurosci Res. 63(3) Pages: 184-193
• [Presentation] Generation of brain-specific conditional Phgdh knockout mouse : A human serine deficiency model (2008)
  • Author(s): 境和久
  • Organizer: 第31回日本神経科学学会, Neurosci Res., Suppl. 61,Supplement 1:S227
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム(東京)
  • Year and Date: 20080709-11
• [Presentation] Glial localization of 3-phosphoglycerate dehydrogenase for L-serine biosynthesis in the mouse retina (2007)
  • Author(s): Sakai, K., Furuya, S., Hashikawa, T.
  • Organizer: IBRO World Congress of Neuroscience (7th IBRO)
  • Place of Presentation: Melbourne (Australia)
  • Year and Date: 20070712-17
• [Presentation] Distribution of 3-phosphoglycerate dehydrogenase (Phgdh) in the mouse retina (2006)
  • Author(s): Sakai, K., Furuya, S., Hashikawa, T.
  • Organizer: The 16^<th> International Microscopy Congress (IMC16)
  • Place of Presentation: Sapporo (Japan)
  • Year and Date: 20060903-08
• [Presentation] Differential expression of L-serine synthetic enzyme 3-phosphoglycerate dehydrogenase in the fetal and adult mouse eye (2006)
  • Author(s): Sakai, K., Furuya, S., Hashikawa, T.
  • Organizer: The Seventh Joint Meeting of The Japan Society of Histochemistry and Cytochemistry and The Histochemical Society
  • Place of Presentation: Hawaii (USA)
  • Year and Date: 20060823-27
• [Presentation] 網膜ミュラー細胞でのL-セリン合成酵素3-ホスホグリセリン酸脱水素酵素の局在 (2006)
  • Author(s): 境和久, 古屋茂樹, 端川勉
  • Organizer: 第29回日本神経科学学会, Neurosci Res., Suppl. 55,Supplement 1:S111
  • Place of Presentation: 国立京都国際会舘(京都)
  • Year and Date: 20060719-21