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コンドロイチン・ヘパラン硫酸合成酵素の発現制御-脊髄損傷再生・発生・神経機能-

公募研究

研究領域統合的神経機能の制御を標的とした糖鎖の作動原理解明
研究課題/領域番号 24110503
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関愛知医科大学 (2013)
新潟大学 (2012)

研究代表者

武内 恒成  愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード神経再生 / コンドロイチン硫酸 / 再生医療 / 神経科学 / 糖鎖生物学 / 神経発生
研究実績の概要

細胞外マトリックスとして機能するグリコサミノグリカンは従来考えられてきたように静的なものではなく、神経発生・再生および神経可塑性においてきわめて動的に機能する。中枢神経障害・損傷を受けた際には、たとえばコンドロイチン硫酸(CS)は損傷部周辺で劇的な発現上昇を示しグリア性瘢痕として再生神経の進入を阻害する。我々が作成したCS糖転移酵素(ChGn1)ノックアウトマウスでは脊髄損傷後回復が劇的に早かった(Takeuchi, et.al.,NatureCommun.)。このメカニズムとしては阻害因子CSの発現低下だけではなく、損傷後瘢痕(繊維性瘢痕)が縮小すること、神経進展を促進するHSの発現が高まることを明らかにした。本研究では、ChGnKOマウスの組織学的解析から、さらにHSを人為的発現誘導することによって回復が認められるか、また繊維性瘢痕が縮小する機構の一端を細胞生物学的に解析した。KOマウスだけではなくノックダウンKDシステムを導入して培養下での瘢痕形成再現系を構築した。CSが瘢痕形成に重要な機能を果たすだけではなく、TGFβ・PDGF等の誘導によって発現することとHSの誘導にもフィードバックしていることを明らかにした。
発生段階でCSが如何に機能しているかをさらに詳細にみる目的で、こちらも組織学的解析からさらに進めて培養系でKDシステムも駆使しての細胞運動を解析した。とくに神経接着因子コンタクチンファミリーとの機能相関(細胞移動と極性決定)を、これまでに報告したin vivo解析(Okamoto et.al., NatureNeurosci.2014 & Namba et.al., Neuron,2014)からさらに進めて検討できる系を構築した。再生および発生の解析において細胞生物学的に糖鎖発現と細胞機能を捉えられる系は、今後 糖鎖ドメインと接着分子との相関解析と応用に有効であると考える。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Pioneering Axons Regulate Neuronal Polarization in the Developing Cerebral Cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Namba T, Kibe Y, Funahashi Y, Nakamuta S, Takano T, Ueno T, Shimada A, Kozawa S, Okamoto M, Shimoda Y, Oda K, Wada Y, Masuda T, Sakakibara A, Igarashi M, Miyata T, F-S Catherine, Takeuchi K, Kaibuchi K.
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 81(4) 号: 4 ページ: 814-829

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2013.12.015

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Role of T-cadherin in Axonal Pathway Formation in Neocortical Circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Hayano Y., Zhao H., Kobayashi H., *Takeuchi K. and *Yamamoto N.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 号: 24 ページ: 4784-4793

    • DOI

      10.1242/dev.108290

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of the dorsal ramus of the spinal nerve in the chick embryo: A close relationship between development and expression of guidance cues.2012

    • 著者名/発表者名
      Masuda T., Sakuma C., Taniguchi M., Kanemoto A., Yoshizawa M., Satomi K., Tanaka H., Takeuchi K., Yaginuma H., Shiga T.
    • 雑誌名

      Brain Res.

      巻: 1480 ページ: 30-40

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2012.08.055

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Linking genotype to phenotype in mice molars by means of morphometric mapping2015

    • 著者名/発表者名
      Wataru Morita, Naoki Morimoto, Hiroko Ida-Yonemochi, Kosei Takeuchi, Michihiro Igarashi, Hayato Ohshima
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会、第92回日本生理学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場(兵庫)
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 糖転移合成酵素の発現制御による脊髄損傷治療2014

    • 著者名/発表者名
      武内恒成
    • 学会等名
      平成26年度包括脳ネットワーク冬のシンポジウム 新学術領域研究「精神神経疾患研究の現状と展望:新学術5領域の相互理解・連携を目指して」
    • 発表場所
      東京医科歯科大 鈴木章夫記念講堂
    • 年月日
      2014-12-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経成長関連蛋白質GAP-43のJNK依存性リン酸化は軸索伸長を促進する2014

    • 著者名/発表者名
      河嵜麻実、和田芳野、岡田正康、吉岡望、野住素広、武内恒成、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Amelioration of spinal cord injury in the mice lacking in the enzymes of chondroitin sulfate2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takeuchi
    • 学会等名
      SFG & JSCR 2014 Joint Annual Meeting - Satellite II: Glycans in Neuroscience
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo RNAi against the enzymes synthesizing chondroitin sulfate induces the effective recovery from the spinal cord injury2014

    • 著者名/発表者名
      M. Igarashi, K. Takeuchi
    • 学会等名
      Cell Symposia Translational Neuroscience
    • 発表場所
      Arlington. VA. USA
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] コンドロイチン硫酸転移酵素CSGaINAcT1は脊髄損傷修復と神経発生に重要である2014

    • 著者名/発表者名
      武内恒成、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グリコサミノグリカン制御による神経再生・脊髄損傷修復と神経形成2014

    • 著者名/発表者名
      武内恒成、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第57回日本神経化学会大会・第36回日本生物学的精神医学会合同年会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良)
    • 年月日
      2014-09-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Abnormal glycan diversity of perineuronal nets in mice lacking in the chondroitin sulfate- synthesizing enzymes2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡望、渡邊裕美、武内恒成、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外環境コミュニケーションを介した形態形成とその維持  ー神経発生・細胞移動と極性決定へのアプローチー2014

    • 著者名/発表者名
      武内恒成、川内健史
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良)
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タイトジャンクション構成タンパク質クローディン21の解析2014

    • 著者名/発表者名
      柏原宏香、山本康子、峯田克彦、武内恒成、田中啓雄、山崎裕自、田村 淳、斉藤邦明、 月田早智子
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良)
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グリコサミノグリカン発現制御による神経再生・発生2013

    • 著者名/発表者名
      武内恒成
    • 学会等名
      118回日本解剖学会総会
    • 発表場所
      香川
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コンドロイチン硫酸の発現制御による神経再生機構2012

    • 著者名/発表者名
      武内恒成、比嘉進、吉岡望、渡部裕美、川嵜麻実、和田芳野、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シンタキシン1A(R151G)KIマウスにおけるSNARE複合体構成の変化2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊裕美、武内恒成、崎村建司、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 神経発生/再生に関与する神経成長円錐GAP-43の新規リン酸化部位とその解析2012

    • 著者名/発表者名
      河嵜麻実、武内恒成、野住素広、和田芳野、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] テトラスパニンM6a糖タンパク質の非対称性局在による神経極性の決定2012

    • 著者名/発表者名
      本多 敦子、武内 恒成、五十嵐 道弘
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] he in vivo GAP-43 phosphorylation sites involved in axon growth or regeneration2012

    • 著者名/発表者名
      河嵜麻実、吉岡望、野住素広、武内恒成、五十嵐道弘
    • 学会等名
      第55回日本神経化学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2012-09-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 損傷脳におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの産生メカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      吉岡 望、武内 恒成、阿相 皓晃、木村-黒田 純子、五十嵐 道弘、川野 仁
    • 学会等名
      第35回日本神経科学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cre/loxP組換え依存の標的遺伝子ノックダウン誘導のためのレンチウイルスベクターシステム2012

    • 著者名/発表者名
      松下夏樹、松下佐知、武内恒成、八十島安伸、東山繁樹
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] コンドロイチン硫酸はマウス視覚野においてOtx2取り込みと臨界期可塑性を制御する2012

    • 著者名/発表者名
      候旭濱、武内恒成、五十嵐道弘、杉山清佳
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Axon regeneration in the mice lacking in the enzymes synthesizing chondroitin sulfate.2012

    • 著者名/発表者名
      Kosei Takeuchi, Yoshioka Nozomu, Susumu Higa,Hitoshi Kawano, Michihiro Igarashi
    • 学会等名
      8th Forum of European Neurosciences (FENS meetings 2012)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2012-07-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Brain development abnormality and axon regeneration in the mice lacking in the enzymes synthesizing chondroitin sulfate2012

    • 著者名/発表者名
      Kosei Takeuchi
    • 学会等名
      2nd Annual Conference of COST action ECMNet
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2012-07-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝子導入プロトコール -発現解析とRNAi実験-2012

    • 著者名/発表者名
      仲嶋一範、北村義浩、武内恒成 (3者共同編著)
    • 総ページ数
      252
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 教室研究成果

    • URL

      http://www.med.niigata-u.ac.jp/bc2/study/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2018-03-28  

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