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生体シグナル調節におけるスフィンゴ糖脂質の作用機構と重複性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16390075
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 医化学一般
研究機関名古屋大学

研究代表者

古川 鋼一  名古屋大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80211530)

研究分担者 浦野 健  名古屋大学, 大学院医学系研究科, 助教授 (70293701)
古川 圭子  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (50260732)
田島 織絵  中部大学, 生命健康科学部, 講師 (10362237)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2006年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2004年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワードノックアウト / 糖脂質 / 神経 / ニューロン / 変性 / ガングリオシド / ラフト / 炎症 / スフィンゴ糖脂質 / 神経変性 / グリア / 補体 / GD3 / 遺伝子発現 / アセチルコリン / セロトニン
研究概要

1.GM2/GD2合成酵素とGD3合成酵素のダブルKOマウスの検討の結果、神経変性、皮膚損傷、抗不安と記憶・学習脳の低下、知覚機能低下、アセチルコリンのムスカリン型受容体の反応性低下と、セロトニン受容体5-HT2の反応亢進を認め、酸性糖脂質が神経組織の維持に必須であることが示唆された。
2.DKOマウスでの遺伝子発現プロフィールを検討し、DKOにおいて発現低下する遺伝子5種、亢進する遺伝子15種を同定した。特に補体・補体受容体遺伝子の発現亢進が認められ、補体制御分子のラフトでの機能不全、組織障害が補体系の活性化を招き変性増強に働くことが示唆された。
3.舌下神経再生実験の結果、GM2/GD2合成酵素KOマウスでは、再性能が著明に低下した。舌下神経核において発現低下する遺伝子をLCMとRT-PCRにより解析し、BDNF、GDNFなどの発現低下が示された。asialo-系糖脂質の欠損にはGD3の代償機能が不十分なことが示された。
4.lac-cer合成酵素であるβ4GalT-VI遺伝子KOを樹立したが、糖脂質に明らかな変化が見られず、lac-cer合成の多くはβ4-GalT-Vが担うことが示唆された。
5.GM3合成酵素の欠損マウスは問題なく出生、成長し、asialo-系列糖脂質の代償作用が示唆された。
6.Gb3/CD77合成酵素(α1,4-GalT)のKOマウスを用い、ベロ毒素に対する感受性が本酵素の発現に依っていることが確認された。
以上、KOマウスに残存する糖脂質の代償的機能のカバー可能な範囲と、固有の機能が見えてきた。今後のテーマとして、1、単一遺伝子KOとダブルKOマウスの異常表現型の比較による特定糖脂質構造の意義の解明、2、糖脂質糖鎖の特異的ligandの同定と意義の解明、3、糖脂質がクラスター形成する膜ミクロドメインのin vivoにおける解明が重要である。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (29件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Gangliosides Are Important for Maintenance of Paranodal Junctions in Myelinated Nerve Fibers.2007

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K. et al.
    • 雑誌名

      Glia (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gangliosides Are Important for Maintenance of Paranodal Junctions in Myelinated Nerve Fibers.2007

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K., et al.
    • 雑誌名

      Glia (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Targeted disruption of Gb3/CD77 synthase gene resulted in the complete deletion of globo-series glycosphingolipids and loss of sensitivity to verotoxins.2006

    • 著者名/発表者名
      Okuda, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 281

      ページ: 10230-10235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Roles of glycolipids in the development and maintenance ofnervous tissues.2006

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K. et al.
    • 雑誌名

      Methods Enzymol 417

      ページ: 37-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Targeted disruption of Gb3/CD77 synthase gene resulted in the complete deletion of globo-series glycosphingolipids and loss of sensitivity to verotoxins.2006

    • 著者名/発表者名
      Okuda, T., et al.
    • 雑誌名

      I. Biol. Chem. 281

      ページ: 10230-10235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Roles of glycolipids in the development and maintenance of nervous tissues.2006

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Methods Enzymol 417

      ページ: 37-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Targeted disruption of Gb3/CD77 synthase gene resulted in the complete deletion of globo-series glycosphingolipids and loss of sensitivity to verotoxins.2006

    • 著者名/発表者名
      Okuda, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 281

      ページ: 10230-10235

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetic mechanisms for the synthesis of fucosyl GM1 in small cell lung cancer cell lines.2006

    • 著者名/発表者名
      Tokuda, N. et al.
    • 雑誌名

      Glycobiology 16

      ページ: 916-925

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Metastatic potential of mouse Lewis lung cancer cells is regulated via ganglioside GM1 by modulating the matrix metalloprotease-9 localization in lipid rafts.2006

    • 著者名/発表者名
      Zhang, Q. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 281

      ページ: 18145-18155

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex formation of Plk1 and INCENP required for metaphase-anaphase transition.2006

    • 著者名/発表者名
      Goto, H. et al.
    • 雑誌名

      Nature Cell Biology 8

      ページ: 180-187

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of glycolipids in the development and maintenance of nervous tissues.2006

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K. et al.
    • 雑誌名

      Methods Enzymol 417

      ページ: 37-52

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Targeted disruption of Gb3/CD77 synthase gene resulted in the complete deletion of globo-series glycosphingolipids and loss of sensitivity to verotoxins2006

    • 著者名/発表者名
      Okuda, T., Tokuda, N., Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. (In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex Formation of Plk1 and INCENP Required for Metaphase-Anaphase Transition2006

    • 著者名/発表者名
      Goto, H., Kiyono, T., Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Nature Cell Biology 8

      ページ: 180-187

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sensory nerve-dominant nerve degeneration and remodeling in the mutant mice lacking complex gangliosides.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Y. et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 135

      ページ: 1167-1178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GD3 synthase gene knockout mice exhibit thermal hyperalgesia and mechanical allodynia but decreased response to formalin induced prolonged noxious stimulation.2005

    • 著者名/発表者名
      Handa, Y. et al.
    • 雑誌名

      Pain 117

      ページ: 271-279

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensory nerve-dominant nerve degeneration and remodeling in the mutant mice lacking complex gangliosides.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Y, et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 135

      ページ: 1167-1178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GD3 synthase gene knockout mice exhibit thermal hyperalgesia and mechanical allodynia but decreased response to formalin induced prolonged noxious stimulation.2005

    • 著者名/発表者名
      Handa, Y., et al.
    • 雑誌名

      Pain 117

      ページ: 271-279

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Over-expression of GD1a ganglioside sensitizes motor nerve terminals to anti-GD1a antibody mediated injury in a model of acute motor axonal neuropathy2005

    • 著者名/発表者名
      Goodfellow, J., Bowes, Tyrone, S., Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 25

      ページ: 1620-1628

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ganglioside GD3 promotes cell growth and invasion through p130Cas and paxillin in malignant melanoma cells2005

    • 著者名/発表者名
      Hamamura, K., Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102

      ページ: 11041-11046

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sensory nerve-dominant nerve degeneration and remodeling in the mutant mice lacking complex gangliosides2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Y., Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Neuroscience 135

      ページ: 1167-1178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] GD3 synthase gene knockout mice exhibit thermal hyperalgesia and mechanical allodynia but decreased response to formalin induced prolonged noxious stimulation2005

    • 著者名/発表者名
      Handa, Y., Ozaki, N., Honda, T., Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Pain 117

      ページ: 271-279

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Over-expression of GD1a ganglioside sensitizes motor nerve terminals to anti-GD1a antibody mediated injury in a model of acute motor axonal neuropathy.2005

    • 著者名/発表者名
      Goodfellow, John.et al.
    • 雑誌名

      J.Neurosci. 25

      ページ: 1620-1628

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Glycosphingolipids in engineered mice : insights into function.2004

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K. et al.
    • 雑誌名

      Semin. Cell Dev. Biol. 15

      ページ: 389-396

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glycosphingolipids in engineered mice : insights into function.2004

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K., et al.
    • 雑誌名

      Semin. Cell Dev. Biol. 15

      ページ: 389-96

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glycosphingolipids in engineered mice : insights into function.2004

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, Koichi.et al.
    • 雑誌名

      Semin.Cell Dev.Biol. 15

      ページ: 389-396

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Loss of disialyl lewisa, the ligand for lymphocyte inhibitory receptor sialic Acid-binding immunoglobulin-like lectin-7 (siglec-7) associated with increased sialyl lewisa expression on human colon cancers.2004

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, K.et al.
    • 雑誌名

      Cancer Res. 64

      ページ: 4498-4505

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Over-expressed GM1 suppresses NGF signals by modulating the intra-cellular localization of NGF receptors and membrane fluidity in PC12 cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Nishio, M.et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 33368-33378

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbohydrate Mimicry between Human Ganglioside GM1 and Campylobacter jejuni Lipo-oligosaccharide Causes Guillain-Barre Syndrome.2004

    • 著者名/発表者名
      Yuki, N.et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101

      ページ: 11404-11409

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Innate murine B cells produce anti-disialosyl antibodies reactive with Campylobacter jejuni LPS and gangliosides that are polyreactive and encoded by a restricted set of unmutated V genes.2004

    • 著者名/発表者名
      Boffey, J.et al.
    • 雑誌名

      J.Neuroimmunol. 152

      ページ: 98-111

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Knockout mice and glycolipids. In Comprehensive glycoscience. Article No. : 000862007

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K. et al.
    • 出版者
      Elsevier, Oxford, UK(in press)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Synthesis and function of glycosphingolipids. In Neuroglycobiology (Molecular and Cellular Neurobiology)(eds by M. Fukuda and U. Rutishauser)2005

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa
    • 総ページ数
      229
    • 出版者
      Oxford University Press, New York
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Fukuda and U. Rutishauser2005

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa
    • 総ページ数
      229
    • 出版者
      Synthesis and function of glycosphingolipids. In Neuroglycobiology (Molecular and Cellular Neurobiology) eds by M.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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