魚類における複合糖鎖および関連酵素の生理機能解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24780204
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 塩崎 一弘 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (70390896)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: シアル酸 / 糖鎖 / メダカ / シアリダーゼ

Outline of Annual Research Achievements

最終年度では、本研究室でクローニングされたメダカneu1遺伝子とそのポリペプチドに関する解析を行った。メダカNeu1はヒトと同様にカテプシンA存在下のみで活性化し、さらにリソソームへの局在にもカテプシンAを必要としていた。また3-シアリルラクトースを良い基質とし、同じシアリルオリゴ糖である6-シアリルラクトースにはあまり作用しなかった。一方同じ魚類であるティラピアよりNeu1遺伝子のクローニングおよび性状解析を行ったところ、メダカNeu1と似た基質特性を示すもののカテプシンによる活性化メカニズムはメダカやヒトとは異なるものであった。
メダカNeu1の生理的機能を明らかにするため、Neu1特異的モルフォリノオリゴの設計を行い、メダカ受精卵へのマイクロインジェクションを行った。Neu1-MOで処理したメダカ受精卵は8dpf前後で発生速度が低下し、コントロールMOに比べて孵化率が有意に低下していた。そこでメダカ胚の解析を行ったところ、Neu1-MOにより眼球形成や心拍数に異常が認められることがわかった。さらに卵黄吸収の遅滞が生じており、レクチンブロット解析によりシアロ糖タンパクの蓄積が認められた。そこでNeu1と同様にリソソームへの局在を示すNeu4遺伝子についても特異的モルフォリノオリゴの設計を行い、Neu1-MOと同様にメダカ受精卵へのマイクロインジェクションを行った。その結果、Neu1同様にNeu4-MOにおいても糖タンパクの蓄積を伴う胚発生異常が認められた。以上の結果から、Neu1とNeu4の2つのシアリダーゼが魚類胚発生において重要であることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Positive regulation of myoblast differentiation by medaka Neu3b sialidase through ganglioside desialylation (2016)
  • Author(s): Shiozaki, K., Harasaki, Y., Fukuda, M., Yoshinaga, A., Ryuzono, S., Chigwechokha, P., Komatsu M., Miyagi, T.
  • Journal Title: Biochimie Volume: 123 Pages: 65-72
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2016.01.010
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Lysosomal localization of Japanese medaka (Oryzias latipes) Neu1 sialidase and its highly conserved enzymatic profiles with human. (2016)
  • Author(s): Ryuzono, S., Takase, R., Oishi, K., Ikeda, A., Chigwechokha, P., Funahashi, A., Komatsu, M., Miyagi, T., Shiozaki, K.,
  • Journal Title: Gene Volume: 575 Pages: 513-523
  • DOI: 10.1016/j.gene.2015.09.028
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Recombinant sialidase NanA (rNanA) cleaves alpha 2-3-linked sialic acid of host cell surface N-linked glycoprotein to promote Edwardsiella tarda infection (2015)
  • Author(s): Chigwechokha, P., Tabata, M., Shinyoshi, S., Oishi, K., Araki, K., Komatsu, M., Itakura, T., Shiozaki, K
  • Journal Title: Fish Shellfish Immunol Volume: 47 Pages: 34-45
  • DOI: 10.1016/j.fsi.2015.08.015
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 魚類オートファジーにおける糖タンパク質分解の活性化機構とその重要性 (2015)
  • Author(s): 龍薗せな、高瀬 諒、大石一樹、小松正治、塩崎一弘
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会九州支部会
  • Place of Presentation: 宮崎大学（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-07
• [Presentation] 魚類肝臓におけるシアリダーゼNeu1の意義 (2015)
  • Author(s): 高瀬 諒、龍薗せな、若松麗菜、Petros Kingstone Chigwechokha、本田晃伸、荒木亨介、小松正治、塩崎一弘
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会九州支部会
  • Place of Presentation: 宮崎大学（宮崎県宮崎市）
  • Year and Date: 2015-11-07 – 2015-11-07
• [Presentation] 魚類リソソームにおける脱シアリル化機構の解明とその意義 (2015)
  • Author(s): 龍薗せな、高瀬諒、大石一樹、池田麻美、舟橋亜希、小松正治、塩崎一弘
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-23 – 2015-09-23
• [Presentation] 魚類ガングリオシドシアリダーゼNeu3aの形質膜局在機構 (2015)
  • Author(s): 大石一樹、小松正治、塩崎一弘
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-23 – 2015-09-23
• [Presentation] メダカリソソームシアリダーゼの胚発生における意義 (2015)
  • Author(s): 龍薗せな、高瀬諒、大石一樹、小松正治、宮城妙子、塩崎一弘
  • Organizer: 第34回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-07-31 – 2015-08-02
• [Presentation] ニホンメダカにおける脱シアリル化機構の解明 (2015)
  • Author(s): 塩﨑一弘、龍薗せな、大石一樹、高瀬諒、吉永綾奈、小松正治、宮城妙子
  • Organizer: 第34回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-07-31 – 2015-08-02