神経発生における糖鎖発現の生理的意義の解明

• 研究課題/領域番号: 17650110
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 池中 一裕 生理学研究所, 分子生理研究系, 教授 (00144527)
• 研究分担者: 小野 勝彦 生理学研究所, 分子生理研究系, 助教授 (30152523) ; 等 誠司 生理学研究所, 分子生理研究系, 助教授 (70300895)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: シアル酸付加N結合型糖鎖 / 大脳皮質 / 3D-HPLC解析 / N結合型糖鎖 / 神経発生 / 糖鎖遺伝子 / HPLC / マクロアレー

研究概要

本研究において我々は、主にノイラミニダーゼ消化物あるいはα2,3-sialidase消化物をMonoQカラムで分取後、それぞれの分画に対して2D-HPLC解析(3D-HPLC)を行った。これらの解析結果を比較すると、酵素によって消化され中性糖鎖画分に移行したα2,3結合のシアル酸を有するN結合型糖鎖を同定することができ、そのほとんどがtype2型のN結合型糖鎖である事がわかった。次にα2,3-sialidase消化で切断されなかった糖鎖をMonoQカラムにて分画し、2D-HPLC糖鎖解析を行うと、この分画には、typel型(Galβ 1-3GlcNAc-)のN結合型糖鎖が多く含まれていた。さらに大脳皮質の発達過程におけるこれらの糖鎖の発現解析を行った結果、発生初期には発現が見られないがE16日から発現し、成長に従って増加することを確認した。
一方、発達過程における大脳皮質の遺伝子解析の結果からもType1構造を合成する糖転移酵素であるβ 1,3-Galactosyltransferase遺伝子群も生後に強く発現し、胎生期ではほとんど確認できなかった。
またこれらの糖鎖はSambucus nigra agglutinin(SNA)レクチンカラムには吸着されなかったことから、それら糖鎖がNeu5Ac α2-6Gal構造を有する糖鎖であることは否定された。
以上の結果からシアル酸が末端ガラクトースではなくN-アセチルグルコサミンにα2,6結合している糖鎖であると予想している。
現在、その予想を証明するためシアル酸が付加している状態で分取し、質量分析機器を用いこれらの糖鎖構造の同定を試みている。

研究成果

• [雑誌論文] Developmental changes in the expression of glycogens and the content of N-glycans in the mouse cerebral cortex. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Ikeda T, Hitoshi S, Fujimoto I, Torii T, Sakuma K, Nakakita S, Hase S, Ikenaka K
  • 雑誌名: Glycobiology 17 ページ: 261-276
• [雑誌論文] An N-glycan structure correlates with pulmonarymetastatic ability of cancer cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakuma K, Fujimoto I, Tanaka F, Ikeda T, Tanabe K, Toyokuni S, Wada H, Mio T, Mishima M, Ikenaka K
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 340 ページ: 829-835
• [雑誌論文] In column removal of hydrazine and N-acetylation of oligosaccharides released by hydrazinolysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanabe K, Ikenaka K
  • 雑誌名: Anal Biochem 348 ページ: 324-326
• [雑誌論文] An N-glycan structure correlates with pulmonary metastatic ability of cancer cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakuma, K., Fujimoto, I., Hitoshi, S., Tanaka, F., Ikeda, T., Tanabe, K., Toyokuni, S., Wada, H., Mio, T., Mishima, M., Ikenaka, K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 340 ページ: 829-835
• [雑誌論文] In-column removal of hydrazine and N-acetylation of oligosaccharides released by hydrazinolysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, K., Ikenaka, K.
  • 雑誌名: Anal Biochem 348 ページ: 324-326
• [雑誌論文] Isolation and characterization of an N-linked oligosaccharide that is increased in glioblastoma tissue and cell lines. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, N., Yamanaka, R., Yajima, N., Homma, J., Sano, M., Komata, T., Ikeda, T., Fujimoto, I., Takahashi, H., Tanaka, R., Ikenaka, K.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 27 ページ: 1234-1239
• [雑誌論文] Alteration of brain type N-glycans in neurological mutant mouse brain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakakita S., Natsuka S., Okamoto J., Ikenaka, K., Hase S.
  • 雑誌名: Biochem. 138 ページ: 277-283
  • NAID: 10017346999
• [雑誌論文] Changes in N-linked sugar chain patterns induced by moderate-to-high expression of the galactosyltransferase I gene in a brain-derived cell Line, CG4. (2005)
  • 著者名/発表者名: Menon K.N., Ikeda T., Fujimoto I., Narimatsu H., Nakakita S., Hase S., Ikenaka K.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 80 ページ: 29-36
• [雑誌論文] Xenopus galectin-VIIa binds N-glycans of members of the cortical granule lectin family (xCGL and xCGL2) (2005)
  • 著者名/発表者名: Shoji H., Ikenaka, K., Nakakita S., Hayama K., Hirabayashi, J., Arata I., Kasai, K., Nishi, N., Nakamura T.
  • 雑誌名: Glycobiology 15 ページ: 709-720