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細胞の生存と死におけるスフィンゴ糖脂質の役割

研究課題

研究課題/領域番号 12140205
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

平林 義雄  独立行政法人理化学研究所, 平林研究ユニット, ユニットリーダー (90106435)

研究分担者 古屋 茂樹  独立行政法人理化学研究所, 平林研究ユニット, 研究員 (00222274)
大須賀 壮  独立行政法人理化学研究所, 平林研究ユニット, リサーチアソシエイト (10332321)
三好 一郎  名古屋市立大学, 大学院・医学研究科・実験動物研究教育センター, 助教授 (10183972)
長塚 靖子  独立行政法人理化学研究所, 平林研究ユニット, 研究員 (70108497)
竹田 潤二  大阪大学, 医学研究科・社会環境医学, 教授 (50163407)
古金谷 綾子(香山 綾子) (古金谷 綾子 / 香山 綾子)  理化学研究所, 神経回路メカニズム研究グループ, 研究員 (70312270)
研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
136,000千円 (直接経費: 136,000千円)
2004年度: 32,100千円 (直接経費: 32,100千円)
2003年度: 34,700千円 (直接経費: 34,700千円)
2002年度: 34,600千円 (直接経費: 34,600千円)
2001年度: 34,600千円 (直接経費: 34,600千円)
キーワードスフィンゴ脂質 / スフィンゴミエリン / グルコシルセラミド / ノックアウトマウス / プルキンエ細胞 / セリンパルミチン酸転移酵素 / グルコース転移酵素 / セリン / ラフト / アポトーシス / 糖脂質 / セリンパルミトイル転移 / ノックストマウス / セリンパルミトイル転移酵素 / プルコンルセラミド / セリンパルミトイルトランスフェラーゼ
研究概要

Stlc2ノックアウトマウス:L7CreトランスジェニックマウスとSptlc2floxマウスとを交配させることによりプルキンエ細胞特異的にスフィンゴ脂質合成が欠損したノックアウトマウスを確立した。驚いたことに、プルキンエ細胞は、小脳の領域特異的に生存している細胞が存在していた。プルキンエ細胞は、生後4週目から6週の間に急激に死ぬ。しかし、小脳lobule X, XIにおいて、特徴的にプルキンエ細胞は生存していた。ノックアウトマウスはマイルドな行動異常を示し、特に歩行時の後肢の運動に異常が認められ、coordination異常と(特定領域の)プルキンエ細胞の関連性が示唆された。
ノックアウト動物:GlcT-1トランスジェニックバエとEigerの強制発現により神経細胞死を示すハエとを交配させることにより完全に細胞死を抑制できることを見いだした。この抑制は、GlcT-1に特異的であり、他のスフィンゴ脂質代謝関連遺伝子による抑制効果は全く認められなかった。
また、スフィンゴミエリン合成に関わるセラミド輸送タンパクCERTの遺伝子の機能解析の目的で、ノックアウトマウスの作製を進めているが、そのターゲッティングベクターを調製した。
新しい生理活性糖脂質:HL60細胞より精製した新規糖脂質PtdGlcの画分中に、強力な神経ガイダンス因子活性を有している事を見いだした。この活性を示す因子の本体を同定とその作用機構の解析に着手した。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (18件)

  • [雑誌論文] Three dimensional structural studies of alpha-N-acetylgalactosaminidase (alpha-NAGA) in alpha-NAGA deficiency (Kanzaki disease): different gene mutations cause peculiar structural changes in alpha-NAGAs resulting in different substrate specificities and clinical phenotypes.2005

    • 著者名/発表者名
      Kanekura T
    • 雑誌名

      J Dermatol Sci. 37(1)

      ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Astroglial expression of ceramide in Alzheimer's disease brains : A role during neuronal apoptosis.2005

    • 著者名/発表者名
      Satoi H
    • 雑誌名

      Neuroscience 130(3)

      ページ: 657-666

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A lipid-specific toxin reveals heterogeneity of sphingomyelin-containing membranes.2004

    • 著者名/発表者名
      Ishitsuka R
    • 雑誌名

      Biophys J 86

      ページ: 296-307

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Targeted disruption of the mouse 3-phosphoglycerate dehydrogenase gene causes severe neurodevelopmental defects and results in embryonic lethality.2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 3573-3577

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional identification of ASCT1 neutral amino acid transporter as the predominant system for the uptake of L-serine in rat neurons in primary culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T
    • 雑誌名

      Neurosci Res. 49

      ページ: 101-111

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synaptic function of cholinergic-specific Chol-lalpha ganglioside.2004

    • 著者名/発表者名
      Ando S
    • 雑誌名

      Neurochem Res. 29

      ページ: 857-867

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional analysis of mouse 3-phosphoglycerate dehydrogenase (Phgdh) gene promoter in developing brain.2004

    • 著者名/発表者名
      Shimizu M
    • 雑誌名

      J Neurosci Res. 76

      ページ: 623-632

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Charge-based separation of detergent-resistant membranes of mouse splenic B cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Katsumata O
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commnun. 319

      ページ: 826-831

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Drosophila glucosylceramide synthase : A negative regulator of cell death mediated by proapoptotic factors.2004

    • 著者名/発表者名
      Koganeya AK
    • 雑誌名

      J Biol Chem. 279

      ページ: 35995-36002

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mouse 3-phosphoglycerate dehydrogenase gene : genomic organization, chromosomal localization, and promoter analysis.2004

    • 著者名/発表者名
      Mitoma J
    • 雑誌名

      Gene 334

      ページ: 15-22

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ceramide reduction and transcriptional up-regulation of glucosylceramide synthase through doxorubicin-activated Sp1 in drug-resistant HL-60/ADR cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y
    • 雑誌名

      Cancer Res. 64

      ページ: 6271-6279

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Nagatsuka, Y., Hara-Yokoyama, M., Kasama, T., Takekoshi, M., Maeda, F.: "Carbohydrate-dependent signaling from the phosphatidylglucoside-based microdomain induces granulocytic differentiation of HL60 cells"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 100. 7454-7459 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Stanic A.K., De Silva, D., Park, J.J., Sriram, V., Ichikawa, S., Hirabayashi, Y.: "Defective presentation of the CD1d1-restricted natural V_14J_18 NKT lymphocyte antigen caused by β-D-glucosylceramide synthase deficiency"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 100. 1849-1854 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirabayashi, Y., Kanamori, A., Nomura S., Nomura, K: "SLC-33, acetyl-CoA transporter family"Eur.J.Physiol. 447. 760-762 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Manolova V, Hirabayashi Y, Mori L, De Libero G.: "CD1a and CD1b surface expression is independent from de novo synthesized glycosphingolipids."Eur J Immunol.. 33. 29-37 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, T., Nishizaki, I., Furuya S., Hirabayashi, Y., Takahashi, K., その他: "Characterization of rapid and high affinity uptake of L-serine in neurons and astrocy tes in primary culture."FEBS letter. 548. 69-73 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshida K, Furuya S, Osuka S, Mitoma J, Hirabayashi, Y., その他: "Targeted disruption of the mouse 3-phosphoglycerate dehydrogenase gene causes severe neurodevelopmental defects and results in embryonic lethality"J.Biol.Chem.. 279. 3537-3577 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kanda A, Tsuyama S, Murata F, Kodama K, Hirabayashi Y, Kanzaki T: "Immunoelectron microscopic analysis of lysosomal deposits in alpha-N-acetylgalactosaminidase deficiency with angiokeratoma corporis diffusum"J. Dermatol. Sci. 29. 42-48 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida Y, Murata S, Schmuth M, Behne MJ, Lee JD, Ichikawa S, Elias PM, Hirabayashi Y, Holleran WM: "Glucosylceramide synthesis and synthase expression protect against ceramide-induced stress"J Lipid Res. 43. 1293-1302 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada S, Okada Y, Ueno M, Iwata S, Deepa SS, Nishimura S, Fujita M, Van Die I, Hirabayashi Y, Sugahara K: "Determination of the Glycosaminoglycan-Protein Linkage Region Oligosaccharide Structures of Proteoglycans from Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans"J Biol Chem. 277. 31877-31886 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katsunuma., O., Yokoyama, M., et al: "Association of FegammaRII with low-density detergent-resistant membranes is important for"J. Immunology. 167. 5814-5823 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sprong, H., Hirabayashi, Y., et al: "Glycosphingolipids are required for sorting melanosomal proteins in the Golji complex"J. Cell Biology. 155. 369-380 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Choo, Y-K., Ichikawa S., et al: "Developmental patterns of GlcT-1 expression"Mol Cell. 11. 346-351 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mizutani, Y., Yoshida H., et al: "Nuclear localization of neutral sphingomyelinase 1"J. Cell Science. 114. 3727-3736 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, M., Furuya, S., et al: "3-Phosphiglycerate dehydrogenase is preferentially expressed"J Neuroscienc. 21. 7691-7704 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagatsuka, Y., Kasama, T., et al: "A new phosphoglycerolipid, phosphatidylglucose in human cord red cells"FEBS letters. 497. 141-147 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Komori,H.,Ichikawa,S.,Hirabayashi,Y.and Ito,M.:: "Regulation of UDP-glucose : ceramide glucosyltransferase-1 by ceramide"FEBS Letters. 475. 247-250 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,T.,and Hirabayashi,T.:: "Lipid microdomains in cell surface and vacuolar system."Glycoconjugates J.. 17. 163-171 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Furuya,S.,Tabata,T.,Mitoma,J.,Kano,M.,and Hirabayashi,Y.:: "L-Serine and glycine serve as major astroglia-derived trophic factors for cerebellar Purkinje neurons,"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 97. 11528-11533 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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