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周生期脳障害の抑制効果を示す機能性糖鎖の同定と作用機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14657260
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 胎児・新生児医学
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 松井 ふみ子  愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所・周生期学部, 助手
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード脳障害 / プロテオグリカン / コンドロイチン硫酸 / 神経系前駆細胞 / FGF-2 / 細胞増殖 / 脳損傷 / 虚血 / 低酸素 / 細胞内骨格タンパク / 神経前駆細胞 / ホスファカン / 新生児 / NGC
研究概要

本研究の目的は、プロテオグリカン、特にそのコンドロイチン硫酸(CS)糖鎖を利用して、周生期脳障害の新たな早期治療法への道を拓くことである。この目的に向かって、本年度は、以下の成果を上げた。
1.コンドロイチン硫酸による神経系前駆細胞の機能調節
神経系前駆細胞のニューロスフェアー培養系に、FGF-2と共に種々の市販CS標品を添加したところ、CS-BおよびCS-Eがヘパリンやヘパラン硫酸と同程度の増殖促進効果を持つことを発見した。さらに、驚くべきことに、神経系前駆細胞に富む胎生14日ラット胎仔脳由来のCS標品にも、FGF-2依存性の神経系前駆細胞の増殖を促進する活性が認められた。このCS標品は、CS-B由来の二糖単位(B-unit)を約5%、CS-E由来の高硫酸化二糖単位(E-unit)を2%弱含む。このことから、これら二糖単位が構成する機能領域が、胎仔脳由来のCSには存在することが示唆された。
2.コンドロイチン硫酸機能領域の検索
CS-BおよびCS-E多糖鎖中の、神経系前駆細胞増殖促進活性領域を同定することを目指して、CS-Bを亜硝酸/ヒドラジン分解により、また、CS-Eを精巣性ビアルロニダーゼ消化により、分子サイズの異なるオリゴ糖を調製した(弘前大学・高垣啓一教授による)。いずれのオリゴ糖も、FGF-2の活性を増強しなかった。一方、CS-BとFGF-2存在下で、CS-B由来オリゴ糖を添加した場合、二糖画分がCS-B多糖によるFGF-2の活性増強を抑制した。また、CS-EおよびFGF-2存在下で、CS-E由来オリゴ糖を添加した時には、六糖および四糖画分がCS-E多糖によるFGF2の活性増強を抑制した。この結果から、FGF-2依存性の細胞増殖を促進するためには、CS-BとCS-Eは多糖であることが心要である。しかし、その活性発現に必須な機能領域は、二〜六糖程度の低分子と思われる。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Neuronal expression of the chondroitin sulfate proteoglycans receptor-type protein-tyrosine phosphatase β and phosphacan.2005

    • 著者名/発表者名
      Noriko Hayashi
    • 雑誌名

      Neuroscience 131

      ページ: 331-348

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Heparan sulfate proteoglycans interact with neurocan and promote neurite outgrowth from cerebellar granule cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Akita
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 383(Pt.1)

      ページ: 129-138

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Developmental changes in the biochemical and immunological characters of the carbohydrate moiety of neuroglycan C, a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan.2004

    • 著者名/発表者名
      Takuya Shuo
    • 雑誌名

      Glycoconjugate Journal 20

      ページ: 267-278

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Activity-dependent regulation of a chondroitin sulfate proteoglycan 6B4 phosphacan/RPTPβ in the hypothalamic supraoptic nucleus.2004

    • 著者名/発表者名
      Seiji Miyata
    • 雑誌名

      Brain Research 1017

      ページ: 163-171

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuroglycan C, a novel member of the neuregulin family.2004

    • 著者名/発表者名
      Yumi Kinugasa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 321

      ページ: 1045-1049

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Glycosylation site for chondroitin sulfate on the neural part-time proteoglycan, neuroglycan C.2004

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Aono
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279

      ページ: 46536-46541

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 「蛋白質核酸酵素」増刊号「神経糖鎖生物学」分担編集および分担執筆2004

    • 著者名/発表者名
      大平 敦彦
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      共立出版株式会社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 特許権2004

    • 発明者名
      大平 敦彦他
    • 権利者名
      生化学工業(株)
    • 産業財産権番号
      2004-228692
    • 出願年月日
      2004-08-04
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunori Sango 他: "Phosphacan and neurocan are repulsive substrata for adhesion and neurite extension of adult rat dorsal root ganglion---"Experimental Neurology. 182(1). 1-11 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takahisa Koga 他: "Expression of glycosaminoglycans during development of the rat retina."Current Eye Research. 27(2). 75-83 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Motoi Okamoto 他: "Kainic acid-induced convulsions cause prolonged changes in the chondroitin sulfate proteoglycans neurocan and---"Experimental Neurology. 184(1). 179-195 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiko Nakanishi 他: "Altered synaptic activities in cultures of neocortical neurons from prenatally X-irradiated rats."Neuroscience Letters. 355(1-2). 61-64 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takuya Shuo 他: "Developmental changes in the biochemical and immunological characters of the carbohydrate moiety of neuroglycan C---"Glycoconjugate Journal. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Seiji Miyata 他: "Activity-dependent downregulation of a chondroitin sulfate proteoglycan 6B4 phosphacan/RPTPβ in the hypothalamic---"Neuroscience. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Inatani et al.: "Spatiotemporal expression patterns of N-syndecan, a transmembrane heparan sulfate preteoglycan, in developing retina"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 41(5). 1616-1621 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Seiji Miyata et al.: "Chondroitin sulfate proteoglycan phosphacan/RPTP in the hypothalamic magnocellular nuclei"Brain Research. 949(1-2). 112-121 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fumiko Matsui et al.: "Transient expression of juvenile-type neurocan by reactive astrocytes in adult rat brains injured by kainate-induced seizures as well as ---"Neuroscience. 112(4). 773-781 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoko Toba et al.: "Expression and immunohistochemical localization of heparan sulphate proteoglycan N-syndecan in the migratory pathway from ---"European Journal of Neuroscience. 15(9). 1461-1473 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sinobu Tamauchi et al.: "Phosphorylation of neuroglycan C, a brain-specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan, and its localization in the lipid rafts"Journal of Biological Chemistry. 277(23). 20583-20590 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunori Sango et al.: "Phosphacan and neurocan are repulsive substrates for adhesion and neurite extension of adult rat dorsal root ganglion neurons in vitro"Experimental Neurology. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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