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スフィンゴ脂質による細胞膜の極性形成と生物機能発現機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 09480156
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関理化学研究所

研究代表者

平林 義雄  理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, チームリーダー(研究職) (90106435)

研究分担者 入江 史敏  理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, 研究員 (90291054)
市川 進一  理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, 研究員 (10223083)
古屋 茂樹  理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, 研究員 (00222274)
三苫 純也  理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, 研究員 (10281627)
金森 容子  理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, 研究員 (00261173)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
1999年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1998年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1997年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワードスフィンゴ脂質 / ガングリオシド / セラミド / アポトーシス / 糖脂質 / プルキンエ細胞 / グルコシルセラミド / アセチル・CoA / シアル酸
研究概要

1、グルコシルセラミド合成酵素遺伝子(GIcT-1):
GIcT-1の転写調節領域を含めたマウスのGIcT-1遺伝子構造を明らかにした。ゲノム情報より、エクソン6-8を欠損したノックアウトマウスを作成することに成功した。得られたマウスには、胎児期7.5日で死ぬことが明らかとなった。特に、神経細胞に分化する細胞がアポトーシスにより死ぬことが示された。更に、ショウジョウバエからGIcT-1ホモロゴ遺伝子を単離した。得られた遺伝子dGIcT-1は、マウスと同様にセラミド糖活性性を有していた。また、dsRNAi法によりGIcT-1の発現を阻害したところ、中枢神経細胞に分化する細胞集団がアポトーシスにより死ぬことを見いだした。従って、GIcT-1は、進化の過程で構造的極めて良く保存され、且つ機能的にも重要な遺伝子であることが示された。
2、アセチルCoAトランスポーター、AT-1遺伝子:
シアル酸分子のアセチル化反応に係わる新規の遺伝子をクローニングすることに成功した。得られた遺伝子は、大腸菌からヒトに至るまで保存されており、極めて重要な遺伝子であると想像された。酵母細胞からAT-1ホモログを単離し相同組み替えにより得られたAT-1ノックアウト細胞を確立した。表現系は、成長速度の低下が観察された。アセチルCoAトランスポーター活性を測定したところノックアウト酵母細胞では、有意に活性値の減少が観察された。
3、神経細胞のスフィンゴ脂質機能:
神経細胞のスフィンゴ脂質の一つセラミドは、精髄運動ニューロン、海馬ニューロンやプルキンエ細胞の樹状突起形成、軸索伸長に関与している機能分子であることを見いだした。その研究過程で、海馬のニューロンや小脳プルキンエ細胞のスフィンゴ脂質合成や生存は、グリア細胞が分泌するL-セリンに依存していることを見いだした。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Kanamori, A., Nakayama, et al.: "Expression cloning and characterization of a cDNA encoding a novel membrane protein for the formation odf O-actylated ganglioside : A putative actyl-CoA transporter"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 94. 2897-2902 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa, S., and Hirabayashi, Y, :: "Glucosylceramides synthase and glycosphingolipid synthesis"Trends Cell Biol.. 8. 198-202 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitoma, J. , Kasama, T., Furuya, S., and Hirabayashi, Y.: "Occurrence of an unusual lipid, phoshatidy1-L-threone, in cultured hippocampal neurons :"J. Biol. Chem.(communications). 273. 19363-19366 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuya , S., Mitoma, J., Makino, A. and Hirabayashi, Y. :: "Ceramide and its interconvertible metabolite shipingosine function as indispensable lipid involved in survival and dentritic differentiation of cerebellar Purkinje cells"J. Neurochem.. 71. 366-377 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komori, H., Ichikawa, S and Hirabayashi, Y., Ito, M.: "Regulation of intracellular ceramid content in B16 melanoma cells : biological implications of creamid glycoslation"J. Biol. Chem.. 274. 8981-8987 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa S. and Y. Hirabayashi :: "Genetic approaches for studies of glycolipid synthetic ezymes :"Method in Enzymology. 311. 303-308 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanamori,A., Nakayama,J., Fukuda,MN., Stallcup,WB, Sasaki,K., Fukuda,M., and Hirabayashi,Y.: "Expression cloning and characterization of a cDNA encoding a novel membrane protein required for the formation of O-acetylated ganglioside : A putative acetyl-CoA transporter"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 94. 2897-2902 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa,S., and Hirabayashi,Y.: "Glucosylceramide synthase and glycosphingolipid synthesis"Trends Cell Biol. (review article). 8. 198-202 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitoma,J., Kasama,T., Furuya,S., and Hirabayashi,Y.: "Occurrence of an unusual lipid, phosphatidyl-L-threone, in cultured hippocampal neurons : exogenous L-serine is required for the synthesis of neuronal phosphatidyl-L-serine and sphingolipids"J. Biol. Chem. (communications). 273. 19363-19366 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuya,S., Mitoma,J., Makino,A., and Hirabayashi,Y.: "Ceramide and its interconvertible metabolite sphingosine function as indispensable lipid factors involved in survival and dentritic differentiation of cerebellar Purkinje cells"J. Neurochem.. 71. 366-377 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komori,H., Ichikawa,S., Hirabayashi,Y., and Ito,M.: "Regulation of intracellular ceramide content in B16 melanoma cells : Biological implications of ceramideglycosylation"J. Biol. Chem.. 274. 8981-8987 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa,S. and Y.Hirabayashi: "Genetic approaches for studies of glycolipid synthetic enzymes"Method in Enzymology. 311. 303-318 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Liu,Y.Y., Han, T.Y., Giuliano,A.E., Ichikawa,S., Hirabayashi,Y., and Cabot,M.C.: "Gycosylation of ceramide potentiates potentiates cellular resistance to TNF-a induced apoptosis"Exp. Cell Res.. 252. 464-470 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Memon, R.A., Holleran,W.M., Uchida,Y., Moser,A.H., Ichikawa,S., Hirabayashi,Y., Grunfeld,C., and Feingold,K.R.: "Regulation of glycosphingolipid metabolism in liver during the acute phase response"J. Biol. Chem.. 274. 19707-19713 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bora,S.Roop, Kanamori,A., and Hirabayashi,Y.: "Cloning and characterization of a putative mouse acetyl CoA transporter"Gene. 238. 455-462 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Irie,F., and Hirabayashi,Y.: "Ceramide prevents motoneuronal cell death through inhibition of oxidative signal"Neuroscience Research. 35. 135-144 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komori H,Ichikawa S,Hirabayashi Y,and Ito M.: "Regulation of intracellular ceramide content in B16 melanoma cells : Biological implications of ceramide glycosylation"J.Biol.Chem.. 274. 8981-8987 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Memon R.A.,Holleran W.M.,Uchida Y.,Moser A.H.,Ichikawa S.,Hirabayashi 他: "Regulation of glycosphingolipid metabolism in liver during the acute phase response"J.Biol.Chem.. 274. 19707-19713 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Roop,Kanamori A.and Hirabayashi Y.: "Regulation of glycosphingolipid metabolism in liver during the acute phase response"Gene. 238. 455-462 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 香山-古金谷綾子、平林義雄: "アポトーシスにおける脂質メディエーターの役割"フラグランスジャーナル. 10. 34-41 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三苫純也、古屋茂樹、平林義雄: "L-セリンを介する神経細胞とグリア細胞の新しい代謝的相互作用-非必須アミノ酸L-セリンによる中枢神経細胞の生存維持機構"生化学. 71. 536-541 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平林義雄、古屋茂樹: "グリア由来L-セリンによる神経細胞の生存維持機構"化学と工業. 52. 738-740 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa, S., & Hirabayashi, Y.: "Ghucosylceramide synthase and glyrosphingohipid synthesis" Trends Cell Biol. 8. 198-202 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamane, T., Tohmo-oka, Yamada S Furuya S., Hirabayashi, Y., Sagino, H.: "Molecular characterization of yenepns enbryo haparan sulfate:Different stradured requiments for the epecihin binding to b FGF and tollistatin" J.Biol.Chem.273. 7375-7381 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mitoma J, Kasama, T, Furuya S, Hirabayashi Y.: "Occurrence of an unasual lipid, phoshatidyl-L-threcnine, in cultured hippocampal neurano" J.Biol.Chem.(communications). 273. 19363-19366 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Furuya S, Mitoma J, Makino A & Hirabayashi: "Ceramide and its interconvertible metabolite sphingosine function as indispensable lipid factors involued in surrival and dondritic differentiation" J.Neurochem.71. 366-377 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Komori H, Ichikawa S.& Hirabayashi Y.: "Regulation of intracellular ceramide content in B16 melanoma cells." J.Biol.Chem.印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki Y Ono Y & Hirabayashi: "Rapid and specific reactive oxygen species generation vin NADPH oxidane activation dureing Fas-mediated apoptosis" FEBS Letters. 425. 209-212 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Zhang G., Li.J., Kurono.S., Fujita,S., Furuya.S,& Hirabayashi: "Developmentally regulated O-acetylated Sialos' yeans in the norvous system revealed by a new moncelonal antibody 493D4 recognizing wide range of O-acetylated glycoconjugates" Glycoconjugate J.14. 847-857 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kanamori,A, Nakayama J., Fukuda., Stallcup wB, Sasaki, Fukuda & Hirabayashi: "Expression cloning and characterization of a cDNA encoding a novel membrane protein requred for the formation of O-acetylated gangliosida : Aputative Ac-CoA trmsporter" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 2897-2902 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa.S, Ozawa,K & Hirabayashi.Y.: "Assignment of a ceramide glucosyltransfenase gene to human chromasems band 9 q31 by in situ hybridization" Cytogenet.Cell Genct.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikaw.S & Hirabayashi Y.: "glucosylceranide synthase and slycosphingo lipid" Trends Cell Biol.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamane T., Oka.R., Yamada, Furuya S., Hirabayashi Y., Sugahara K: "Moleculor oharacterigation of Xenopus embryo heparan sulfate" J.Biol.Chem. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mitoma J., Furuya S., Hirabayashi Y: "Bipotential role of ceramide in the growth of hippocampal neurorus" J.Neurosci.Res.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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