ランビエ絞輪特異的糖鎖の時空間的発現の解析とその意義の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06107
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 西河 淳 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30218127)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ランビエ絞輪 / レクチン / 糖鎖

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、マウス中枢神経のランビエ絞輪に特異的に存在する糖鎖の生理的意義を解明することを目指している。
我々は、ボツリヌス毒素由来レクチン複合体の立体構造解析データから、意図して糖鎖結合能を変化させたリコンビナント変異レクチン複合体の一つGgがマウス脳のランビエ絞輪に特異的に結合することを見いだした。ランビエ絞輪は、跳躍伝導で重要な役割を果たしてることからその形成不全は様々な神経疾患に繋がることが知られており、またアストロサイト等の結合部位としての役割もあり、この部位の詳細な構造、成分の理解は脳機能研究において重要である。
H30年度は、脳内の各部位ごとの発生、発達過程においてGg反応性糖鎖の時空間的発現量の変化を観察した。そこで、H31-令和元年度は、末梢神経の形成、発達段階においてもGg反応性糖鎖の時間的発現量の変化を観察したところ、中枢神経系とは異なる時期からGg反応性糖鎖の発現量が上昇し、ランビエ絞輪におけるGg反応陽性率が中枢神経系とはかなり異なることも観察され、今後はこれらの意味するところを検討していくこととした。
また、Ggが結合するランビエ絞輪のリガンド糖タンパク質の同定を試みた。脳組織抽出物をSDS電気泳動し、レクチンブロットの要領でGg結合性糖タンパク質を検出したところ、20ｋDa付近と、100ｋDa以上に合計数本のバンドが確認された。次ぎに、Ggをリガンドとして固定したカラムを用いて、抽出液からGg結合性糖タンパク質をアフィニティー精製してSDS電気泳動を行い、結合性タンパク質を切り出し、常法によりインゲル消化後、MS分析でタンパク質を同定した。この解析により、幾つかの糖タンパク質が同定されたので、現在はそれらの抗体等を用いてGg反応性糖タンパク質の正確な同定を試みている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究は当初の計画通り概ね順調に進んでおり、論文として成果を発表する準備も整いつつある。

Strategy for Future Research Activity

現在、当初の計画通りGg結合性糖タンパク質の同定を試みており、その結果が得られた後も計画通りの手法で糖鎖構造等の解析を進め、その糖鎖、糖タンパク質のランビエ絞輪における生理的機能の解明へと向かっていく予定をしている。

Causes of Carryover

計画作成当時に購入予定としていた設備機器と同様の機能を備えた機器が学内の他の研究室にあり、それを使わせていただけることになったため購入する必要がなくなり、H30年度の機器設備費が節約できた。この節約分をH31-R元年度に繰り越して物品費に充当出来たために、当初予定していたH31-R元年度の物品費が少し余ることとなり、R2年度に繰越すこととした。R2年度には未使用額はなくなる予定である。