スフィンゴ糖脂質による生体調節における分子クラスター形成と特異性の創出機構

• 研究課題/領域番号: 19390086
• 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: 病態医化学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2008年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2007年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 糖脂質 / ガングリオシド / スフィンゴ糖脂質 / 分子クラスター / 神経変性 / 補体 / ミクロドメイン / ラフト / ニューロン / グリア / サイトカイン / ノックアウト / GM3

研究概要

スフィンゴ糖脂質による生体調節、とくに分子クラスターの形成プロセスとシグナルの調節機構に関し多くの成果が得られた。糖脂質の欠損では、残存糖脂質構造の代償機能が働く。GM3-only マウスの解析から、細胞膜ミクロドメインの健常性の維持にとって、糖脂質糖鎖の正しい構成が必須であることが、種々の実験から明らかになった。とくに、ラフトの異常が補体系の活性化を惹起して、神経変性の重要な要因となることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Neuromuscular synaptic transmission in aged ganglioside-deficient mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Zitman, F.M., Todorov, B., Verschuuren, J.J., Jacobs, B.C., Furukawa, K., Furukawa, K., Willison, H.J.,
  • 雑誌名: Neurobiology of Aging (in press)
• [雑誌論文] Barnett, S.C. In vitro analysis of glial cell function in ganglioside deficient mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Silajdzic, E, Willison, H.J, Furukawa, K.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. (In press)
• [雑誌論文] Gangliosides determine the amyloid pathology of Alzheimer disease (2009)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, N, Yamaguchi, H, Ogino, K., Taki, T, Yuyama, K, Yamamoto, N, Shin, R.-W, Furukawa, K, and Yanagisawa K.
  • 雑誌名: Neuroreport (in press)
• [雑誌論文] The neuropathic potential of anti-GM1 autoantibodies is regulated by the local glycolipid environment in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Greenshields, K.N, Halstead, S.K, Zitman, F.M, Rinaldi, S, Brennan, K.M, O'Leary, C, hamberlain, L.H, Easton, A, Roxburgh, J, Pediani, J, Furukawa, K, Furukawa, K, Goodyear, C.S, Plomp, J.J, Willison, H.J.
  • 雑誌名: J. Clin. Invest. (in press)
• [雑誌論文] Reduced motor and sensory functions and emotional response in GM3-only mice: emergence from early stage of life and exacerbation with aging (2009)
  • 著者名/発表者名: Orie Tajima, Nobuaki Egashira, Yuhsuke Ohmi, Yoshihiko Fukue, Kenichi Mishima, Katsunori Iwasaki, Michihiro Fujiwara, Yasuo Sugiura, Keiko Furukawa, Koichi Furukawa
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research (in press)
• [雑誌論文] Neuromuscular synaptic function in mice lacking major subsets of gangliosides (2009)
  • 著者名/発表者名: Zitman, F.M., Todorov, B., Jacobs, B.C., Verschuuren, J.J., Furukawa, K., Furukawa, K., Willison, H.J., and Plomp, J.J.
  • 雑誌名: Neuroscience (in press)
• [雑誌論文] Glycoconjugate glycosyltransferases (2009)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa, Akiko Tsuchida, Tetsuya Okajima, Keiko Furukawa
  • 雑誌名: Glycoconj. J. (in press)
• [雑誌論文] Reduced motor and sensory functions and emotional response in GM3-only mice : emergence from early stage of life and exacerbation with aging. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tajima, O., Egashira, N., ., et al.
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The neuropathic potential of anti-GM1 autoantibodies is regulated by the local glycolipid environment in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Greenshields KN, Halstead SK., et al.
  • 雑誌名: J. Clin. Invest. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] O-linked N-acetylglucosamine is present on the extracellular domain of notch receptors. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuura, A., Ito, M., Sakaidani, Y., Kondo, T., Murakami, K., Furukawa, K., Nadano, D., Matsuda, T. and Okajima, T
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283
• [雑誌論文] TRP channels and ASICs mediate mechanical hyperalgesia in models if infmammatory muscle pain and delayed onset muscle soreness (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujii, Y., Ozaki, N., Taguchi, T., Mizumura, K., Furukawa, K., and Sugiura, Y.
  • 雑誌名: Pain 140 ページ: 292-304
• [雑誌論文] Molecules in the signaling pathway activated by gangliosides can be targets of therapeutics for malignant melanomas (2008)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Hamamura, K., Nakashima, H., Furukawa, K.
  • 雑誌名: Proteomics 8 ページ: 3312-3316
• [雑誌論文] Roles of complex gangliosides in the development of experimental autoimmune encephalomyelitis (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto K, Takada K, Furukawa K, Furukawa K, Kusunoki S
  • 雑誌名: Glycobiology 18 ページ: 408-413
• [雑誌論文] Impaired hypoglossal nerve regeneration in complex ganglioside lacking mutant mice: down-regulation of neurotrophic factors and receptors as possible mechanisms (2008)
  • 著者名/発表者名: Kittaka, D., Itoh, M., Ohmi, Y., Kondo, Y., Fukumoto, S., Urano, T., Tajima, O., Furukawa, K., and Furukawa, K.
  • 雑誌名: Glycobiology 18 ページ: 509-516
• [雑誌論文] Disruption of GM2/GD2 synthase gene resulted in neo-expression of 9-O-acetyl GD3 irrespective of Tis21 (2008)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Aixinjueluo, W., Kasama, T., Ohkawa, Y., Yoshihara, M., Ohmi, Y., Tajima, O., Suzumura, A., Kittaka, D., and Furukawa, K
  • 雑誌名: J. Neurochem 105 ページ: 1057-1066
• [雑誌論文] Gene silencing in cancer by histone H3 lysine 27 tri-methylation independent of promoter DNA methylation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Kondo, Lanlan Shen, Alfred Cheng, Saira Ahmed1, Yanis Boumber, Chantale Charo, Tadanori Yamochi, Takeshi Urano, Koichi Furukawa, Bernard Kwabi-Addo, David L Gold, Yoshitaka Sekido, Tim Hui-Ming Huang and Jean-Pierre J Issa
  • 雑誌名: Nat. Genet 40 ページ: 741-750
• [雑誌論文] Focal adhesion kinase as well as p130Cas and paxillin is crucially involved in the enhanced malignant properties under expression of ganglioside GD3 in melanoma cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamamura, K., Tsuji, M., Nakashima, H., Miyazaki, S., Urano, T., Yamamoto, N., Ueda, M., Furukawa, K., and Furukawa, K.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 1780 ページ: 513-519
• [雑誌論文] Disruption of GM2/GD2 synthase gene resulted in neo-expression of 9-0-acetyl GD3 irrespective of Tis21. (2008)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Aixinjueluo, W., et al.
  • 雑誌名: J. Neurochen. 105 ページ: 1057-1066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disruption of GM2/GD2 synthase gene resulted in overt-expression of 9-O-acetyl GD3 irrespective of Tis21. (2008)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., et. al.
  • 雑誌名: J. Neurochem. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired hypoglossal nerve regeneration in complex ganglioside-lacking mutant mice.: down-regulation of neurotrophic factors and receptors as possible mechanisms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kittaka, D., et. al.
  • 雑誌名: Glycobiology (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gangliosides GM1 and GM3 in the living cell membrane form clusters susceptible to cholesterol depletion and chilling (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita A, Cheng J, Hirakawa M, Furukawa K, Kusunoki S, Fujimoto T.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 18 ページ: 2112-2122
• [雑誌論文] Plasma membrane rafts complete cholesterol synthesis by participating in retrograde movement of precursor sterols (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Y, Reid PC, Sperry JB, Furukawa K, Takeya M, Chang CC, Chang TY.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 34994-35004
• [雑誌論文] Gangliosides contribute to stability of paranodal junctions and ion channel clusters in myelinated nerve fibers (2007)
  • 著者名/発表者名: Susuki, K., Baba, H., Tohyama, K., Kanai, K., Kuwabara, S., Hirata, K, Furukawa, K., Furukawa, K., Rasband, M.N., Yuki, N.
  • 雑誌名: Glia 55 ページ: 746-757
• [雑誌論文] Identification and expression of a sialyltransferase responsible for the synthesis of disialylgalactosylgloboside in normal and malignant kidney cells: Down-regulation of ST6GalNAc VI in renal cancers (2007)
  • 著者名/発表者名: Senda, M., Ito, A., Tsuchida, A., Nakamura, Y., Kasama, K., Kiso, M., Katagiri, Y., Yoshikawa, K., Ono, Y., Ogiso, M., Urano, T., Furukawa, K., Oshima, S., and Furukawa, K.
  • 雑誌名: Biochem. J. 402 ページ: 459-470
• [雑誌論文] Gangliosides contribute to stability of paranodal junctions and ion channel clusters in myelinated nerve fibers. (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., et. al.
  • 雑誌名: Glia 55 ページ: 746-757
  • 査読あり
• [学会発表] 糖鎖欠損マウスにおける神経再生分子群の探索:Ninjurin2の神経機能制御メカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 田島織絵、大海雄介、大川祐樹、古川圭子、古川鋼一
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会/第81回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] 脂質ラフト構築におけるガングリオシドの役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大海雄介、田島織絵、大川祐樹、森敦史、稲垣邦江、古川圭子、古川鋼一
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会/第81回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 糖脂質を含む複合体形成とシグナル制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、大海雄介、大川祐樹、近藤裕史、章青、古川圭子
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会/第81回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] GM1合成酵を導入したメラノーマ細胞株におけるガングリオシドの分布と細胞表現型の変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: .董宇、章青、近藤裕史、徳田典代、中島英行、田島織絵、古川圭子、古川鋼一
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] Glycobiology and Search of Biomarkers toward Cancer(癌の攻略に向けた糖鎖研究とバイオマーカー探索)オーガナイザー (2008)
  • 著者名/発表者名: 成松 久、古川鋼一
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] 癌関連抗原によるシグナル制御機構と治療応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、大川祐樹、浜村和紀、牧野勇介、古川圭子
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] Integrin-mediated signaling is essential in the malignant properties of human melanomas enhanced with GD3 expression (2008)
  • 著者名/発表者名: 大川祐樹、宮崎清香、浜村和紀、宮田麻衣子、大海雄介、田島織絵、古川鋼一、古川圭子
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] ヒトメラノーマ細胞におけるシアリダーゼNeus3の癌性形質への関与 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川圭子、田島織絵、神戸真理子、宮田麻衣子、宮城妙子、古川鋼一
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] GD3発現により活性化されるアダプター分子を標的としたメラノーマのRNAi治療の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 牧野勇介、浜村和紀、辻桃子、中島英行、古川圭子、古川鋼一
  • 学会等名: 第28回日本糖質学会年会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-08-19
• [学会発表] 脂質ラフトを介するシグナル制御と糖脂質糖鎮 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、山内祥生、 浜村和紀、章青、大海雄介、愛新覚羅維、古川圭子
  • 学会等名: 第81回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2008-05-17
• [学会発表] Novel mechanisms for the neurodegeneration in the mutant mice lacking gangliosides (2008)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa
  • 学会等名: Gordon Research Conferences Glicolipids and Sphingolipids
  • 発表場所: II ciocco (Italia)
  • 年月日: 2008-02-21
• [学会発表] Novel mechanisms for the neurodegeneration in the mutant mice lacking gangliosides (2008)
  • 著者名/発表者名: Koichi Furukawa
  • 学会等名: Gordon Reserch Conferences Glycolipid & sphingolipid Biology
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 2008-02-20
• [学会発表] 糖鎖をターゲットにした癌治療の試み。研究成果公開シンポジウム (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一
  • 学会等名: 第3の生命鎖 : 糖鎖の謎が今、解る
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-01-25
• [学会発表] Ganglioside GD3 enhences integrins function in human malignant melanomas (2007)
  • 著者名/発表者名: 大川祐樹、宮崎清香、浜村和紀、宮田麻衣子、田島織絵、浦野健、古川鋼一、古川圭子
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Distribution and compositin of gangliosides in GEM(Glycolipid-Enriched Microdomains)/raft Comparison between a amelanoma cell line and GM1 synthase-trasnfectants (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Dong, Q. Zhang, Y. Kondo, Y. Zhu, N. Tokuda, H. Nakashima, O. Tajima, K. Furukawa, K. Furukawa
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] ヒトメラノーマにおけるNeus3過剰発現の効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川圭子、田島織絵、神戸真理子、古川鋼一、森谷節子、宮城妙子
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Identification of neuronal degeneration- and regeneration-related molecules using GM3 only mice: role of an adhehesion molecule Ninjurin2 in nervous systems (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Tajima, Y. Ohmi, Y. Ohkawa, K. Furukawa, K. Furukawa
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Molecular complez formation based on glycosphingolipids as a functional platform to suport cancer cells (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、宮崎清香、辻桃子、大川祐樹、土田明子、古川圭子
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] 糖鎖による分子複合体形成のダイナミクス・その制御と破綻 (2007)
  • 著者名/発表者名: 遠藤玉夫, 古川鋼一
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] GM3 only miceの神経変性における補体系の役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大海雄介、田島織絵、大川祐樹、古川圭子、古川鋼一
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会/第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Involvement of integrins in the malignant phenotypes of human melanomas enhanced by ganglioside GD3 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大川祐樹、宮崎清香、浜村和紀、宮田麻衣子、 田島織絵、浦野健、古川鋼一、古川圭子
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] 酸性糖脂質GD3によるヒトメラノーマの癌性形質形成におけるSrc family kinasesの役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川圭子、辻桃子、浜村和紀、中島英行、古川鋼一
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] 腎癌細胞株における分岐型ジシアリル糖脂質抗原の役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 土田明子、千田基宏、伊藤明宏、斉藤誠一、木曽真、安藤隆幸、Anne Harduin-Lepers、古川圭子、古川鋼一
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] Involvement of beta4GalT-VI in the synthesis of lactosylceramide as analysed by the knockout mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Noriyo Tokuda
  • 学会等名: The 21^<st> Century Center of Excellence Program 4^<th> International Symposium on Functional Molecules Linked to Neurodegeneration and Oncogenesis - Towards Molecular Targeted Therapy -
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] Mechanisms for the enhencement of malignant signals with gangllioside GD3 in human melanoma cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K., Hamamura K., Tsuji M., Miyazaki S., Nakashima H., Furukawa K
  • 学会等名: 14^<th> European Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Lubeck, Germany
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Roles of complement systems for the nerve degeneration in GM3 only mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohmi*, O. Tajima, Y. Ohkawa, K. Furukawa, K. Furukawa
  • 学会等名: XIX International Sympojiumu on Glycoconjugates
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2007-07-18
• [学会発表] a : Roles of integrins in the malignant properties of malignant melanomas enhanced by ganglioside GD3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ohkawa, Sayaka Miyazaki, Kazunori Hamamura, Maiko Miyata, Koichi FurukawOrie Tajima, Keiko Furukawa
  • 学会等名: The 27^<th> Sapporo Cancer Seminar International Symposium
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2007-07-12
• [図書] 糖鎖情報の独自性と普遍性 蛋白質核酸酵素 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一, 他(編集)
  • 出版者: 共立出版(東京)(増刊)
• [図書] 糖鎖情報の独自性と普遍性 蛋白質核酸酵素 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一, 他編集
  • 出版者: 共立出版(東京)
• [図書] 波及・深化する糖鎖研究 実験医学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川鋼一、遠藤玉夫、川崎敏祐(編集)
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Biosynthesis of Glycolipids. In Comprehensive glycoscience. From Chemistry to Systems Biology(Eds. By J.P. Kamerling, G.J. Boons, Y.C. Lee, A. Suzuki, N. Taniguchi, A.G.J. Voragen) (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Tsuchida, A., Furukawa, K
  • 出版者: Elsevier, Oxford
• [図書] Knockout mice and glycolipids. In Comprehensive glycoscience. From Chemistry to Systems Biology(Eds. By J.P. Kamerling, G.J. Boons, Y.C. Lee, A. Suzuki, N. Taniguchi, A.G.J. Voragen) (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., Tajima, O., Okuda, T., Tokuda, N., and Furukawa, K
  • 出版者: Elsevier, Oxford
• [図書] Knockout mice and glycolipids. In Comprehensive Glycoscience. Article No, : 00086 (2007)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, K., et. al.
  • 総ページ数: 800
  • 出版者: Elsevier Ltd
• [備考]
  • URL: http://www.med.nagoyau.ac.jp/biochemII/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/medical/102/p10202.html
• [備考]
  • URL: http://www.med.nagova-u.ac.ip/medical/102/p10202.html
• [備考]
  • URL: http://www.med.nagoya-u.ac.jp/biochemII/index.html