経験依存的神経可塑性におけるプロテオグリカンの認識機構

• 研究領域: 統合的神経機能の制御を標的とした糖鎖の作動原理解明
• 研究課題/領域番号: 23110002
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 門松 健治 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80204519)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 170,820千円 (直接経費: 131,400千円、間接経費: 39,420千円); 2015年度: 31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円); 2014年度: 31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円); 2013年度: 33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円); 2012年度: 32,890千円 (直接経費: 25,300千円、間接経費: 7,590千円); 2011年度: 41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
• キーワード: 糖鎖 / 神経可塑性 / 受容体 / 軸索再生 / 神経科学 / 再生医学 / 神経 / プロテオグリカン / ケラタン硫酸 / コンドロイチン硫酸

研究成果の概要

本研究は硫酸化糖鎖による神経機能制御機構を明らかにすることが目的であった。ケラタン硫酸は軸索再生を阻害し、眼優位性可塑性においては非遮蔽眼と同側の大脳皮質視覚野両眼領域のLTPを介して非遮蔽眼からの入力増強を制御していることが示された。また、コンドロイチン硫酸とその受容体PTPRシグマ、LAR（Type IIa受容体型チロシンフォスファターゼRPTPに属する）の下流でオートファジー制御を介して、軸索先端の特殊なボール様形状dystrophic endball形成を導き、軸索再生阻害に繋げることを見出した。

研究成果

• [国際共同研究] Genomics Research Center,Academia Sinica(台湾)
• [雑誌論文] Keratan Sulfate Regulates the Switch from Motor Neuron to Oligodendrocyte Generation During Development of the Mouse Spinal Cord. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H, Ishino Y, Jiang W, Yoshimura T, Takeda-Uchimura Y, Uchimura K, Kadomatsu K, Ikenaka K.
  • 雑誌名: Neurochem Res. 巻: 41 号: 1-2 ページ: 450-462
  • DOI: 10.1007/s11064-016-1861-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A combination of keratan sulfate digestion and rehabilitation promotes anatomical plasticity after rat spinal cord injury. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Y, Imagama S, Ohgomori T, Ishiguro N, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 593 ページ: 13-18
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2015.03.015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Requirement of keratan sulfate proteoglycan phosphacan with a specific sulfation pattern for critical period plasticity in the visual cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeda-Uchimura Y, Uchimura K, Sugimura T, Yanagawa Y, Kawasaki T, Komatsu Y, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Exp Neurol. 巻: 274 ページ: 145-155
  • DOI: 10.1016/j.expneurol.2015.08.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Keratan sulfate exacerbates experimental autoimmune encephalomyelitis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueno R, Miyamoto K, Tanaka N, Moriguchi K, Kadomatsu K, Kusunoki S.
  • 雑誌名: J Neurosci Res. 巻: 93 号: 12 ページ: 1874-1880
  • DOI: 10.1002/jnr.23640
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microglial keratan sulfate epitope elicits in central nervous tissues of transgenic model mice and patients with amyotrophic lateral sclerosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Foyez T, Takeda-Uchimura Y, Ishigaki S, Narentuya, Zhang Z, Sobue G, Kadomatsu K, Uchimura K.
  • 雑誌名: Am J Pathol 巻: 185 号: 11 ページ: 3053-3065
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2015.07.016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Introduction to glyco-neuroscience. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamiguchi H, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Exp Neurol. 巻: 274 ページ: 89-89
  • DOI: 10.1016/j.expneurol.2015.11.008
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reductions of docosahexaenoic acid-containing phosphatidylcholine levels in the anterior horn of an ALS mouse model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Arima H, Omura T, Hayasaka T, Masaki N, Hanada M, Xu D, Banno T, Kobayashi K, Takeuchi H, Kadomatsu K, Matsuyama Y, Setou M.
  • 雑誌名: Neuroscience. 巻: 印刷中 ページ: 127-136
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2015.03.060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Keratan sulfate expression is associated with activation of a subpopulation of microglia/macrophages in Wallerian degeneration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinjo R, Imagama S, Ito Z, Ando K, Nishida Y, Ishiguro N, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 579 ページ: 80-85
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2014.07.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sulfated glycans in network rewiring and plasticity after neuronal injuries. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K, Sakamoto K.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 78 ページ: 50-54
  • DOI: 10.1016/j.neures.2013.10.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] KSGal6ST is essential for the 6-sulfation of galactose within keratan sulfate in early postnatal brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshino H, Foyez T, Ohtake-Niimi S, Takeda-Uchimura Y, Michikawa M, Kadomatsu K, Uchimura K.
  • 雑誌名: J Histochem Cytochem. 巻: 62 号: 2 ページ: 145-156
  • DOI: 10.1369/0022155413511619
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chondroitin 6-O-sulfate ameliorates experimental autoimmune encephalomyelitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto K, Tanaka N, Moriguchi K, Ueno R, Kadomatsu K, Kitagawa H, Kusunoki S.
  • 雑誌名: Glycobiology. 巻: 24 号: 5 ページ: 469-475
  • DOI: 10.1093/glycob/cwu014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Keratan sulfate expression in microglia is diminished in the spinal cord in experimental autoimmune neuritis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui H, Ohgomori T, Natori T, Miyamoto K, Kusunoki S, Sakamoto K, Ishiguro N, Imagama S, Kadomatsu K
  • 雑誌名: Cell Death Dis. 巻: 4 号: 12 ページ: e946-e946
  • DOI: 10.1038/cddis.2013.479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ablation of keratan sulfate accelerates early phase pathogenesis of ALS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirano K, Ohgomori T, Kobayashi K, Tanaka F, Matsumoto T, Natori T, Matsuyama Y, Uchimura K, Sakamoto K, Takeuchi H, Hirakawa A, Suzumura A, Sobue G, Ishiguro N, Imagama S, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8
  • NAID: 120005946841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Midkine overcomes neurite outgrowth inhibition of chondroitin sulfate proteoglycan without glial activation and promotes functional recovery after spinal cord injury. (2013)
  • 著者名/発表者名: Muramoto A, Imagama S, Natori T, Wakao N, Ando K, Tauchi R, Hirano K, Shinjo R, Matsumoto T, Ishiguro N, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 550 ページ: 150-155
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.06.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD44 expression in astrocytes and microglia is associated with ALS progression in a mouse model. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Imagama S, Hirano K, Ohgomori T, Natori T, Kobayashi K, Muramoto A, Ishiguro N, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 520 号: 1 ページ: 115-120
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2012.05.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] ADAMTS-13 is produced by glial cells and upregulated after spinal cord injury. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tauchi R, Imagama S, Ohgomori T, Natori T, Shinjo R, Ishiguro N, Kadomatsu K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 517 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2012.03.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] The endogenous proteoglycan-degrading enzyme ADAMTS-4 promotes functional recovery after spinal cord injury. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tauchi R
  • 雑誌名: J Neuroinflammatio 巻: 9 号: 1 ページ: 53-53
  • DOI: 10.1186/1742-2094-9-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multifaceted neuro-regenerative activities of human dental pulp stem cells promote locomotor recovery after complete transection of the rat spinal cord (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Sakai, Akihito Yamamoto#, Kohki Matsubara, Shoko Nakamura, Mami Naruse (#correspondence)
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Investigation 巻: 122 ページ: 80-90
  • DOI: 10.1172/jci59251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Keratan Sulfate Restricts Neural Plasticity after Spinal Cord Injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiro Imagama, Yukihiro Matsuyama(14番目)
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31 号: 47 ページ: 17091-17102
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5120-10.2011
  • NAID: 120005946849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Keratan sulfate and related murine glycosylation can suppress murine cartilage damage in vitro and in vivo. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi M
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 409 号: 4 ページ: 732-7
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.05.077
  • 査読あり
• [学会発表] 神経軸索再生と硫酸化糖鎖 (2016)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 第89日本薬理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] Sulfated glycans regulate autophagy and axon regeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K.
  • 学会等名: The 3rd International symposium on Glyco-neuroscience.
  • 発表場所: Awaji YUMEBUTAI (兵庫県淡路市)
  • 年月日: 2016-01-14
• [学会発表] 軸索伸長を制御する糖鎖暗号の解読 (2015)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Why should we care about glycans in the brain. Society for Glycobiology (2014)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K.
  • 学会等名: Satellite Symposium II Glycans in Neuroscience
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] Role of Keratan sulfate and chondroitin sulfate in axon regeneration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K.
  • 学会等名: 4th ECMNET Conference
  • 発表場所: Antalya, Turkey
  • 年月日: 2014-09-30 – 2014-10-02
• [学会発表] Roles of sulfated glycans and autophagy in dystrophic endball formation in the axonal regeneration inhibition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K
  • 学会等名: International symposium on Glyco-neuroscience
  • 発表場所: Awaji Yumebutai, Awaji
• [学会発表] Keratan sulfate and neuronal circuit reconstruction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K
  • 学会等名: Proteoglycans 2013
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] 糖鎖と神経の融合研究へ ～硫酸化糖鎖と神経回路再編～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 生化学会大会シンポジウム「脳神経回路の可塑性の生化学研究：分子メカニズムから疾患まで2013
  • 発表場所: 横浜国際会議場、横浜市
  • 招待講演
• [学会発表] ケラタン硫酸プロテオグリカンと神経変性 「病態に根ざしたALSの新規治療法開発」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 分科班平成25年度ワークショップ
  • 発表場所: 都市センターホテル、東京都千代田区
  • 招待講演
• [学会発表] 硫酸化糖鎖による神経軸索再生制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: JCGG
  • 発表場所: 東北薬科大学、仙台市
  • 招待講演
• [学会発表] 神経糖鎖生物学研究の将来展望～糖鎖は如何にして第三の生命鎖たりうるか～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 日本薬理学会 ランチョンセミナー
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡
  • 招待講演
• [学会発表] 脳と糖鎖のはなし～糖鎖ってなんだろう～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 名古屋大学オープンレクチャー2013
  • 発表場所: 名古屋大学、名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of neural plasticity by sugar chains-towards integration of glyco- and neuro-biology. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu, K.
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: Nagoya congress center,Nagoya
  • 招待講演
• [学会発表] A link between two sugar chains, keratan sulfate and chondroitin sulfate, in axonal regeneration/sprouting. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu, K.
  • 学会等名: GCOE International Symposium.
  • 発表場所: Hilton hotel, Nagoya
  • 招待講演
• [学会発表] 「神経糖鎖生物学」の目指すもの (2012)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 3領域合同シンポジウム 夏の包括脳ワークショップ
  • 発表場所: 仙台国際センター、仙台
  • 招待講演
• [学会発表] 神経回路再編 その糖鎖による制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 第3回名大・生理研合同シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター、岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] Proteoglycans and neuronal network reconstruction. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu, K.
  • 学会等名: 7th international conference on proteoglycans
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] Proteoglycans and neuronal network reconstruction. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu, K.
  • 学会等名: Glycobiology Japan-Netherland joint seminar 2011
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
  • 招待講演
• [学会発表] 糖鎖による神経回路再編の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 門松健治
  • 学会等名: 第8回日本病理学会カンファレンス
  • 発表場所: ホテルブエナビスタ（松本）
  • 招待講演
• [図書] Sugar Chains (2015)
  • 著者名/発表者名: Kishida S and Kadomatsu K.
  • 総ページ数: 288
  • 出版者: Springer
• [図書] Glycoscience: Biology and Medicine (2015)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu K, Taniguchi, N., Endo, T., Hart, G.W., Seeberger, P.H., Wong, C.-H.
  • 総ページ数: 1569
  • 出版者: Springer
• [備考] 新学術領域研究 神経糖鎖生物学
  • URL: http://shinkei-tosa.net
• [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科分子生物学
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/biochem/
• [備考] 新学術研究領域 神経糖鎖生物学
  • URL: http://shnkei-tosa.net
• [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科分子生物学
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/biochem/
• [備考] 新学術研究領域 神経糖鎖生物学
  • URL: http://shinkei-tosa.net/
• [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科分子生物学
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/biochem/
• [備考] 新学術研究領域 神経糖鎖生物学
  • URL: http://shinkei-tosa.net/
• [備考] 名古屋大学大学院医学系研究科分子生物学
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/biochem/
• [備考] 新学術研究領域 神経糖鎖生物学
  • URL: http://shinkei-tosa.net/