2013 Fiscal Year Annual Research Report
脳発生過程におけるＯーマンノース型糖鎖の機能解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
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| Project/Area Number |
24110523
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
萬谷 博 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (20321870)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / 脳神経疾患 |
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| Research Abstract |
本研究は脳発生過程におけるO-マンノース型糖鎖の機能解明を目的とする。O-マンノース型糖鎖の異常は中枢神経障害を伴う先天性筋ジストロフィー症であるα-ジストログリカノパチーの原因となることから脳発生過程における重要性が示されている。本年度は、合成糖鎖による相互作用タンパク質の探索と糖鎖機能ドメインの同定、神経細胞移動における糖鎖機能の解析を計画しており、特にPOMGnT1欠損およびPOMT1欠損マウスを解析し以下の知見を得た。
POMGnT1欠損マウスの解析から脳に存在する受容体型プロテインチロシンホスファターゼβ（RPTPβ）のO-マンノース型糖鎖上にはHNK-1エピトープが形成されており、脳の発生に重要な働きをしていることを明らかにした。
脳特異的POMT1欠損マウスは外見上正常に成長し明らかな異常は観察されなかった。8週齢の欠損マウス脳では、POMT活性はほぼ完全に消失していた。ウエスタンブロットの結果、欠損マウス脳ではα-ジストログリカンの分子量低下と抗糖鎖抗体（O-マンノース型糖鎖）の反応性の消失が観察された。また、胎生16日の大脳より調製した初代培養神経細胞およびアストロサイトでも脳と同様にα-ジストログリカンの分子量低下と抗糖鎖抗体の反応性の消失が観察された。これらの結果から、欠損マウスの脳ではO-マンノース型糖鎖がほぼ完全に欠損していることが明らかになった。8週齢の脳では、サイズや重量において野生型と欠損マウスの有為な差は認められなかった。また、パラフィン切片を作製し脳組織像を観察したところ、大脳新皮質、小脳皮質において神経細胞のmigration異常によると思われる層構造の乱れが観察された。
本研究により中枢神経系におけるO-マンノース型糖鎖の重要性がより詳細に明らかになり、モデルマウスや合成基質などの研究リソースやツールの開発に貢献できた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Structural and biochemical characterization of O-mannose-linked human natural killer-1 glycan expressed on phosphacan in developing mouse brains2014
Author(s)
Jyoji Morise, Yasuhiko Kizuka, Keiko Yabuno, Yasuhiro Tonoyama, Noritaka Hashii, Nana Kawasaki, Hiroshi Manya, YukoMiyagoe-Suzuki, Shin’ichi Takeda, Tamao Endo, Nobuaki Maeda, Hiromu Takematsu, Shogo Oka
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Journal Title
Glycobiology
Volume: 24
Pages: 314-324
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Novel POMGnT1 mutations cause muscle-eye-brain disease in Chinese patients.2013
Author(s)
Hui Jiao, Hiroshi Manya, Shuo Wang, Yanzhi Zhang, Xiaoqing Li, Jiangxi Xiao, Yanling Yang, Kazuhiro Kobayashi, Tatsushi Toda, Tamao Endo, Xiru Wu, Hui Xiong
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Journal Title
Mol. Genet. Genomics.
Volume: 288
Pages: 297-308
DOI
Peer Reviewed
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