2018 Fiscal Year Research-status Report
糖鎖が生み出すペリニューロナルネットの多様性と神経可塑性における機能の解明
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18K06130
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
宮田 真路 名古屋大学, 生命農学研究科, 特任助教 (60533792)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ペリニューロナルネット / プロテオグリカン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抑制性神経細胞の一つであるパルブアルブミン陽性細胞（PV細胞）の周囲にはペリニューロナルネット（PNN）と呼ばれる特徴的な細胞外マトリクス構造が存在する。最近の研究からPNNはPV細胞の機能を制御することで、神経可塑性や記憶形成に関わることが分かってきた。以前からPNNには多様性があることが示唆されていたがその詳細は不明であった。そこで本研究ではPNNの構造多様性を捉えるための方法を確立を目指した。これまでの多くの研究ではPNNの検出のためにN-アセチルガラクトサミン結合性レクチンであるWisteria floribunda agglutinin (WFA) レクチンが使われていたが、本研究ではWFAレクチンに加え、Cat315, 316と呼ばれるモノクローナル抗体を使用した。その結果、PNNの主要な構成成分であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン (CSPG) 上の糖鎖構造の違いによって、PNNが4種類に分類できることを明らかにした。WFAは広範なPNNマーカーだが、一方で、Cat316とCat315は、一部のPNNを標識することが分かった。さらに、Cat316陽性PNNは視覚野4層に、またCat315陽性PNNは5-6層に濃縮することが示された。また、3種類のプローブはいずれも、アグリカンと呼ばれるCSPGの糖鎖構造の違い識別することが分かった。WFAとCat316はコンドロイチン硫酸 (CS) 鎖が伸長した構造を認識するのに対し、Cat315はCS鎖の伸長が停止した構造に結合性を示した。また、PV細胞の機能に必要なOtx2タンパク質はCS鎖の伸長したPNNと共局在することを示した。
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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
アグリカン上の糖鎖構造の違いによってペリニューロナルネットの多様性が生じることを明らかにし、その成果を論文として公表することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までにペリニューロナルネット多様性の構造的基盤をある程度明らかにすることができた。一方で、ペリニューロナルネットの構造多様性が、神経機能にどのような影響を及ぼすのかの理解には至っていない。今後は当初の計画に従って、ペリニューロナルネットの構造を人為的に改変することで、これらの課題に取り組む。
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| Causes of Carryover |
計画当初に設備備品費として遺伝子導入装置を計上していたが、この装置は汎用性が高く本科研費とは別の研究費を充てることができたため、次年度使用額が生じた。一方で、遺伝子導入実験には当初の計画よりも高額の試薬、消耗品、電極が必要であったため、次年度使用額はこれらの購入に充てることとする。そのため、研究全体としては当初の計画通りの実験内容を実施する予定である。
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