神経プロトカドヘリンとダウン症CAM(DsCAM)のリガンド結合と分子機能解析

• 研究課題/領域番号: 20570187
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 武内 恒成 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90206946)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 脳・神経 / 神経回路 / 細胞接着 / 神経細胞接着 / タンパク質発現 / モデル動物 / 神経回路形成

研究概要

神経細胞接着分子である免疫グロブリンスーパーファミリー(IgCAM)分子群とプロトカドヘリン分子群は数多くの分子種を有し、神経回路形成において重要な役割を果たす。これら分子は基本ホモフィリックな結合をするのみならず、多くのヘテロフィリックな結合様式を示す。我々はバキュロウイルスによる昆虫細胞膜への発現系を駆使することでそのヘテロフィリックな認識機構の原理を解析した。残念ながら統一的な制御メカニズムは見いだせなかったが、多くのこれら分子群は細胞外マトリックス、とくにプロテオグリカンで制御されることを見出した。さらに硫酸基転移酵素のKOマウスを作成することでこれら分子群の発現部位が変わること、コンドロイチン硫酸基による微妙な制御システムを解析することを可能にした。

研究成果

• [雑誌論文] Igarashi M : Expression and function of neuronal growth-associated proteins(nGAPs)in PC12 cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Lu J, Nozumi M, Takeuchi K, Abe H
  • 雑誌名: Neurosci Res. 70 ページ: 85-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predicted expansion of the claudin multigene family. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mineta K, Yamamoto Y, Yamazaki Y, Tanaka H, Tada Y, Saito K, Tamura A, Igarashi M, Endo T, Takeuchi K, Tsukita S
  • 雑誌名: FEBS Lett. 585 ページ: 606-612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predicted exoansion of the claudin multigene family (2011)
  • 著者名/発表者名: Mineta K., et.al
  • 雑誌名: FEBS 巻: 585 ページ: 606-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and function of neuronal growth-associated proteins (nGAPs)in PC12 cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Lu J, Nozumi M, Takeuchi K, Igarashi M.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: 70 ページ: 85-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chondroitinsulfate N-acetylgalactosaminyl-transferase-1 is required for normal cartilage development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi K., Watanabe Y., Higa-Onaga S., Sato M., Tsujita M., Abe M., Natsume R., Li M., Furuichi T., Saeki M., Izumikawa T., Hasegawa A., Yokoyama M., Ikegawa S., Sakimura K., Amizuka N., Kitagawa H, Igarashi M.
  • 雑誌名: Biochem. J.Biochem. J. 432 ページ: 47-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chondroitin sulfate N-acetylgalactosaminyltransferase-1 is required for normal cartilage development (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi K., Watanabe Y, Higa-Onaga S., (以上equal contributes), et.al.
  • 雑誌名: Biochem.J. 巻: 432 ページ: 47-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of functional marker proteins in themammalian growth cone. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozumi M., Togano T., Takahashi-Niki K., Lu J., Honda A., Taoka M., Shinkawa T., Koga H., Takeuchi K., Isobe T., Igarashi M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 ページ: 17211-17216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for antiproliferative activity of Tob-hCaf1 complex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi M., Takeuchi K., Noda N., Muroya N., Suzuki T., Nakamura T., Kawamura-Tsuzuku J., Takahashi K., Yamamoto T., Inagaki F.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 13244-13255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of functional marker proteins in the mammalian growth cone (2009)
  • 著者名/発表者名: Nozumi M., et. al
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106: ページ: 17211-17216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for antiproliferative activity of Tob-hCaf1 complex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi M., et. al
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 13244-13255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the antiproliferative activity of the Tob- h Caf1 complex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi M, et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of glutamic acid decarboxylase gene and distribution of GABAergic nervous system in the planarian Dugesia iaponica. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, et. al.
  • 雑誌名: Neuroscience 153 ページ: 1103-1114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of ZO-1 causes embryonic lethal phenotype associated with defected yolk sac angiogenesis and apotosis of embryonic cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsuno T, et. al.
  • 雑誌名: Mol. Bio1. Cell 19 ページ: 2465-2475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and distribution of tryptophan hydroxylase(TPH)-positive neurons in the planarian Dugesia japonica. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, et. al.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 59 ページ: 101-106
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞外基質コンドロイチン硫酸は如何に神経発生・神経再生に機能するか (2011)
  • 著者名/発表者名: 武内恒成
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会・第116回日本解剖学会総会全国学術集会合同大会
  • 発表場所: ハシフィコ横浜(大震災につき大会未開催も誌上開催とされ)
• [学会発表] Brain development abnormality in the mice lacking in the enzymes synthesizing chondroitin sulfate (2010)
  • 著者名/発表者名: Susumu Higa Onaga, Yumi Watanabe, Kosei Takeuchi, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: SFN 2010
  • 発表場所: Washington, USA
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 新規バキュロウイルス発現細胞と膜タンパク質応用解析技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武内恒成、五十嵐道弘
  • 学会等名: 新技術説明会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-30
• [学会発表] コンドロイチン硫酸合成酵素欠損マウスにおける脳発達異常 (2010)
  • 著者名/発表者名: 比嘉進、武内恒成、小牟田縁、北川裕之、五十嵐道弘
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会、日本神経化学会合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Functional analyses of mice lacking an enzyme for chondroitin sulfate synthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kosei Takeuchi, Susumu Higa-Onaga, Hitoshi Kawano, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: 7^<th> Forum of European Neurosciences.
  • 発表場所: Amsterdam, Netherland
• [学会発表] 遺伝子導入からみた遺伝子発現と遺伝子発現抑制系 (2009)
  • 著者名/発表者名: 武内恒成
  • 学会等名: 第82回 日本化学会大会 シンポジウム
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] プラナリアから探る神経系の進化:免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)とカドヘリンスーパーファミリー(CdhSF)接着分子群の多様性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 峯田克彦、阿形清和、五十嵐道弘、武内恒成
  • 学会等名: 第11回 日本進化学会大会 シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] プラナリアから探る神経系の進化:免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)とカドヘリンスーパーファミリー(CdhSF)接着分子群の多様性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 峯田克彦、阿形清和、五十嵐道弘、武内恒成
  • 学会等名: 第11回日本進化学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] 遺伝子導入からみた遺伝子発現と遺伝子発現抑制系 (2009)
  • 著者名/発表者名: 武内恒成、五十嵐道弘
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
• [備考] ホームページ等
• [産業財産権] 無血清培養できるカイコ培養細胞株の作出およびその利用 (2009)
  • 発明者名: 今西重雄・吉田芳哉・武内恒成
  • 権利者名: 今西重雄・吉田芳哉・武内恒成
  • 産業財産権番号: 2009-200187
  • 出願年月日: 2009-08-31