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高次脳機能発達における神経特異プロテオグリカンNGCの発生工学的機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 10470159
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 神経内科学
研究機関愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所

研究代表者

大平 敦彦  愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 部長 (20101074)

研究分担者 時田 義人  愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 研究員 (50291175)
青野 幸子  愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 主任研究員 (20231780)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードニューログリカンC / プロテオグリカン / コンドロイチン硫酸 / 遺伝子 / 相同組換え / 脳 / 神経回路形成 / リン酸化 / 神経細胞 / 樹状突起 / 軸索 / 発生工学 / site-directed mutagenesis / ノックアウトマウス / パートタイムプロテオグリカン / トランスジェニックマウス
研究概要

ニューログリカンC(NGC)は、私達が発達期のラット脳において発見した膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンである。本研究では、脳の神経回路形成におけるNGCの役割を、主に遺伝子工学的手法により明らかにすることを目指してきた。これまでに解明した主な点を以下にまとめる。
1.ヒトNGC遺伝子は、6つのエクソンからなる約19kbの大きさであり、CSPG5として国際登録した。染色体座は、FISH法により3p21.3であることがわかった。
2.マウスNGC遺伝子の大きさは約17kbであり、染色体座は9F1であった。
3.NGCには、スプライシングによる3種類の変異体(NGC-I,-II,および-III)があることがわかった。主要変異体であるNGC-IとNGC-IIでは、第1エクソンによりコードされているN-末端のアミノ酸配列が異なること、またNGC-IIIは、NGC-Iの細胞内領域に、第5エクソンによりコードされる27アミノ酸からなるペプチドが押込されていることが明らかとなった。
4.NGCの細胞外ドメインにあるセリン残基が、リン酸化されることがわかった。
5.Site-directed mutagenesisにより、NGCは、マウスの配列で123番目のセリン残基にのみコンドロイチン硫酸が導入されていることが示された。
6.第2エクソンを欠失するように設計したターゲッティングベクターをCre-loxPシステムにより作製し、相同組換えを起こしたES細胞を5クローン得た。そのうち1クローン由来のキノラマウスの交配により、ヘテロ接合体が得られた。ヘテロ接合体同志の交配により得られたホモ接合体を、Cre-トランスジェニックマウスと交配し、NGC遺伝子についてヘテロ接合体を得た。現在、NGC遺伝子の完全欠損マウスの誕生を待っているところである。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Yoshihito Tokita: "Regulation of neuregulin expression in the injured rat brain and cultured astrocytes"Journal of Neuroscience. 21(4). 1257-1264 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sachiko Aono et al.: "Genomic organization and expression pattern of mouse neuroglycan C in the cerebellar development"Journal of Biological Chemistry. 275(1). 337-342 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsuhiko Oohira: "Molecular interactions of neural chondroitin sulfate proteoglycans in the brain development"Archives of Biochemistry and Biophysics. 374(1). 24-34 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Neuroglycan C, a neural tissue-specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan, in retinal neural---"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41(13). 4338-4346 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Richard A.Asher: "Neurocan is upregulated in injured brain and in cytokine-treated astrocytes"Journal of Neuroscience. 20(7). 2427-2438 (2000)

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  • [文献書誌] Yoko Yasuda et al.: "Cloning and chromosomal mapping of the human gene of neuroglycan C (NGC), a neural transmembrane---"Neuroscience Research. 32. 313-322 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Tokita et al: "Regulation of neuregulin expression in the injured rat brain and cultured astrocytes"J. Neurosci.. 21. 1257-1264 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motoi Okamoto et al: "Developmentally-regulated expression of brain specific chondroitin sulfate proteoglycans, neurocan and phosphacan, in the postnatal rat hippocampus"Cell Tissue Res.. 306. 217-229 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiko Kurazono et al: "Expression of brain specific chondroitin sulfate preteoglycans, neurocan and phosphacan, in the developing and adult hippocampus of Ihara's epileptic rats"Brain Res.. 898. 36-48 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al: "Inhibitory effects of neurocan and phosphacan on neurite outgrowth from retinal ganglion cells in culture"Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.. 42. 1930-1938 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atuhiko Oohira et al: "Molecular interactions of neural chondroitin sulfate proteoglycans in the brain development"Arch. Biochem. Biophys.. 374. 24-34 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sachiko Aono et al: "Genomic organization and expression pattern of mouse neuroglycan C (NGC) in the cerebellar development"J. Biol. Chem.. 275. 337-342 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Richard A. Asher et al: "Neurocan is up-regulated in injured brain and in cytokin-treated astrocytes"J. Neurosci.. 20. 2427-2438 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al: "Neuroglycan C, a neural tissue-specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan, is implicated in retinal neural network formation"Invest. Opthalmol. Vis. Sci.. 41. 4338-4346 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsuhiko Oohira et al: "Effects of lipid-derivatized glycosaminoglycans (GAGs), a novel prove for functional analyses of GACs, on cell-to-substratum adhesion and neurite elongation in primary cultures of fetal rat hippocampla neurons"Arch. Biochem. Biophys.. 378. 78-83 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al: "Upregulated expression of neurocan, a nervous tissue specific proteoglycan, in transient retinal ischemia models"Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.. 41. 2748-2754 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Kasahara et al: "Involvement of gangliosides in GPI-anchored neuronal cell adhesion molecule TAG-1 signaling in lipid rafts"J. Biol. Chem.. 275. 34701-34709 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al: "Identification of a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan, neurocan, in developing rat retina"Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.. 40. 2350-2359 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoko Yasuda et al: "Cloning and chromosomal mapping of the human gene of neuroglycan C (NGC), a neural transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan with an EGF module"Neurosci. Res.. 32. 313-322 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fumiko Matsui et al: "Occurrence of an N-terminal proteolytic fragment of neurocan, not a C-terminal half, in a parinueuronal net in the adult rat cerebrum"Brain Res.. 790. 45-51 (1998)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Inhibitory effects of neurocan and phosphacan on neurite outgrowth from retinal ganglion cells in culture"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 42(8). 1930-1938 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Upregulated expression on N-syndecan, a transmembrane heparan sulfate proteoglycan, in differentiated neural stem cells"Brain Research. 920(1-2). 217-221 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sekiko Kurazono et al.: "Expression of brain specific chondroitin sulfate proteoglycans, neurocan and phosphacan, in the developing and adult ---"Brain Research. 898(1). 36-48 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Motoi Okamoto et al.: "Developmentally-regulated expression of brain specific chondroitin sulfate proteoglycans, neurocan and ---"Cell and Tissue Research. 306(2). 217-229 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大平敦彦: "脳神経回路の形成・損傷・老化とプロテオグリカン"生化学. 73(6). 471-474 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大平敦彦: "脳の神経回路形成と損傷修復におけるニューロカンの機能"細胞工学. 20(8). 1101-1106 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Richard A.Asher et al.: "Neurocan is up-regulated in injured brain and in cytokine-treated astrocytes."Journal of Neuroscience. 20(7). 2427-2438 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Upregulated expression of neurocan, a nervous tissue specific proteoglycan, in transient retinal ischemia."Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41. 2748-2754 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Atsuhiko Oohira et al.: "Effects of lipid-derivatized glycosaminoglycans (GAGs), a novel probe for functional analyses of GAGs, on cell-to-substratum adhesion-"Archives of Biochemistry and Biophysics. 378. 78-83 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kohji Kasahara et al.: "Involvement of gangliosides in glycosylphosphatidylinositol-anchored neuronal cell adhesion molecule TAG-1 signaling in lipid rafts."Journal of Biological Chemistry. 275(44). 34701-34709 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Neuroglycan C, a neural tissue-specific transmembrane chondroitin sulfate preteoglycan, in retinal network formation."Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41. 4338-4346 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihito Tokita et al.: "Regulation of neuregulin expression in the injured rat brain and cultured astrocytes."Journal of Neuroscience. 21(4). 1257-1264 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Identification of a brain-specific chondroitin sulfate preteoglycan, neurocan, in developing rat retina"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 40. 2350-2359

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fumiko Matsui et al.: "Proteoglycans in perineuronal nets"Acta Histochemistry and Cytochemistry. 32. 141-147

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Atsuhiko Oohira et al.: "Molecular interactions of neural chondroitin sulfate proteoglycans in the brain development"Archives of Biochemistry and Biophysics. 374. 24-34

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sachiko Aono et al.: "Genomic organization and expression pattern of mouse neuroglycan C in the cerebellar development"Journal of Biological Chemistry. 275. 337-342

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Richard A. Asher et al.: "Neurocan is up-regulated in injured brain and in cytokine-treated astrocytes"Journal of Neuroscience. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Spatiotemporal expression patterns of retina-specific 6B4 proteoglycan/phosphacan-related soluble..."Investigative Ophthalmology & Visual Science. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ohyama,K.,Kawano,H.,Asou,H.et al.: "Coodinate expression of L1 and 6B4 proteoglycan/phosphacan is correlated with the migration of mesencephlic dopaminergic ーーー" Developmental Brain Research. 107. 219-226 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Matsui,F.,Nishizuka,M.,Yasuda,Y.et al.: "Occurrence of an N-terminal proteolytic fragment of neurocan,not a C-terminal half,in a perineuronal net in the adult ーーー" Brain Research. 790. 45-51 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Katoh-Semba,R.,Matsuda,M.,Watanabe,E.et al.: "Two types of brain chondroitin sulfate proteoglycan: Their distribution and possible functions in the rat embryo." Neuroscience Research. 31. 273-282 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuda,Y.,Tikita,Y.,Aono,S.et al.: "Cloning and chromosomal mapping of the human gene of neuroglycan C(NGC),a neural transmembrane chondroitin sulfate ーーー" Neuroscience Research. 32. 313-322 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Oohira,A.,Aono,S.,Matsui,F.et al.: "Transmembrane chondroitin sulfate proteoglycans in the developing brain: Involvement in signal transduction as well ーーー" Connective Tissue. 30. 49-56 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Matsui,F.,Nishizuka,M.,and Oohira,A.: "Proteoglycans in perineuronal nets." Acta Histochemistry and Cytochemistry. 32(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大平 敦彦: "細胞外マトリックス研究法[I]第1部生化学研究法(分担)" コラーゲン技術研修会(清瀬市・東京), 163 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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