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シアリダーゼによる神経機能の制御

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 24110514
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
研究機関東北薬科大学

研究代表者

宮城 妙子  東北薬科大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (50006110)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
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)
キーワードシアリダーゼ / 神経機能 / ガングリオシド / 神経突起形成 / NCAMポリシアル酸 / グリオブラストーマ / 細胞接着 / 細胞浸潤 / 糖鎖 / 神経科学 / 遺伝子 / 発生分化
研究概要

神経組織の主要な構成成分であるガングリオシドのシアル酸や神経細胞接着因子NCAMのポリシアル酸は神経機能に深く関与している。このシアル酸の役割の解明を目的として、動物シアリダーゼに着目して研究を進めてきた。4種のシアリダーゼのうち、主に、ガングリオシドを基質とするNEU3およびNEU4については、マウス脳の発達に伴い、両酵素の発現変動は相反するパターンを示し、神経突起形成についても、NEU3は形成を促進するが、NEU4は抑制傾向を示すことが確認された。この制御機構について内因性基質の観点から検討したところ、NEU4による神経突起抑制機構のひとつがNCAMポリシアル酸の分解を介していることがわかった。NEU3の内因性の基質はガングリオシドであるが、神経突起形成の促進に繋がる分子について詳細に解析中である。これらのin vivoでの解析を目的に、既に作成済のNeu3KOおよびNeu4KO、それらのdouble KOマウスを作成し、現在、種々の行動実験、脳組織におけるガングリオシド等の変化を調べている。また、HexosaminidaseA KOとのdouble KOも作成したので、GM1を含むガングリオシドの蓄積や行動変化を観察している。
さらに、脳腫瘍の約3割を占め、最も悪性度の高い予後不良のグリオブラストーマについて、その特徴である浸潤性進展とNEU3との関連性を検討した。ヒトグリオブラストーマ細胞を用いて、NEU3を高発現させると、浸潤能が3種の細胞で有意に低下し、コラーゲンIVやフィブロネクチンに対する接着が亢進した。ここでは、NEU3がFAKやパキシリンのリン酸化を亢進し、ベータ1インテグリンの発現量が亢進していた。しかし、運動や浸潤能に繋がるその後の接着斑の分解機構が抑制されていることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25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

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Possible association of Neu2 with plasma membrane fraction from mouse thymus exhibited sialidase activity with fetuin at pH 7.0 but not at pH 4.52014

    • 著者名/発表者名
      Kijimoto‐Ochiai S, Doi1 S, Fujii N, Go S, Kabayama K, Moriya S, Miyagi T and Koda T
    • 雑誌名

      Microbiol Immunol

      巻: 57 号: 8 ページ: 569-582

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12076

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] がんのシアリダーゼ異常2014

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 52 ページ: 76-82

    • NAID

      130004808942

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] がんとシアル酸2014

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 31 ページ: 1545-1552

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular cloning and biochemical characterization of two novel Neu3 sialidases, neu3a and neu3b, from medaka (Oryzias latipes)2013

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki K, Takeshita K, Ikeda M, Ikeda A, Harasaki Y, Komatsu M, Yamada S, Yamaguchi K, Miyagi T
    • 雑誌名

      Biochimie

      巻: 95 号: 2 ページ: 280-289

    • DOI

      10.1016/j.biochi.2012.09.026

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シアリダーゼによる細胞接着の制御2013

    • 著者名/発表者名
      高橋耕太、塩崎一弘、宮城妙子
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 64 ページ: 273-278

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Sialidase NEU4 Hydrolyzes Polysialic Acids of Neural Cell Adhesion Molecules and Negatively Regulates Neurite Formation by Hippocampal Neurons.2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K、ほか7名
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 287 号: 18 ページ: 14816-14826

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.324186

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasma membrane-associated sialidase (NEU3) regulates progression of prostate cancer to androgen-independent growth through modulation of androgen receptor signaling2012

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, S., et al
    • 雑誌名

      Cell Death Differ

      巻: 19 号: 1 ページ: 170-179

    • DOI

      10.1038/cdd.2011.83

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced susceptibility to colitis-associated colon carcinogenesis in mice lacking plasma membrane-associated sialidase2012

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K., Shiozaki, K., Moriya, S., Koseki, K., Wada, T., Tateno, H., Sato, I., Asano, M., Iwakura, Y., and Miyagi, T.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 7 ページ: e41132-e41132

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0041132

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mammalian sialidases : physiological and pathological roles in cellular functions2012

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

      Glycobiology

      巻: 22 号: 7 ページ: 880-896

    • DOI

      10.1093/glycob/cws057

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sialidase significance for cancer progression,2012

    • 著者名/発表者名
      Taeko Miyagi et al
    • 雑誌名

      Glycoconjugate J.

      巻: 29 号: 8-9 ページ: 567-577

    • DOI

      10.1007/s10719-012-9394-1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered expression of sialidases in human cancer2012

    • 著者名/発表者名
      Miyagi T, Takahashi K, Moriya S, Hata K, Yamamoto K, Wada T, Yamaguchi K, Shiozaki K
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 749 ページ: 257-267

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-3381-1_17

    • ISBN
      9781461433804, 9781461433811
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シアリダーゼNEU3は大腸がん細胞のWnt/beta-catenin シグナリングを制御する2012

    • 著者名/発表者名
      高橋耕太ら
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 形質膜シアリダーゼNEU3によるEGFRシグナリング活性化とそのがん化能への影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本晃司ら
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シアリダーゼ異常による癌進展機構2012

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子
    • 学会等名
      戦略的研究基盤形成支援事業シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-11-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトシアリダーゼNEU2の発現と機能2012

    • 著者名/発表者名
      小関弘恵知ら
    • 学会等名
      第6回東北糖鎖研究会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2012-10-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 形質膜シアリダーゼのがん化能への影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本晃司ら
    • 学会等名
      第6回東北糖鎖研究会、
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2012-10-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シアリダーゼNEU3はWnt/beta-cateninシグナリングの調節を介してがん幹細胞性の維持に関与する.2012

    • 著者名/発表者名
      髙橋 耕太ら
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 担がん患者血清におけるシアリダーゼ活性の同定と診断への応用.2012

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子ら
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シアリダーゼ異常による大腸がんの進展機構と治療への応用2012

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子ら
    • 学会等名
      第31回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヒト担がん血清におけるシアリダーゼ活性の同定2012

    • 著者名/発表者名
      秦敬子ら
    • 学会等名
      第31回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Sialidase in cancer progression2012

    • 著者名/発表者名
      Taeko Miyagi
    • 学会等名
      Sialo-Glyco 2012
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シアリダーゼによる癌進展機構とその治療への応用2012

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子
    • 学会等名
      第21回、日本がん転移学会学術総会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2012-07-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヒト担がん血清に於けるシアリダーゼ活性の検出とその性質2012

    • 著者名/発表者名
      秦敬子ら
    • 学会等名
      第78回日本生化学会東北支部会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2012-05-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Sialidase confers neoplastic potential by regulating Wnt signaling.

    • 著者名/発表者名
      Miyagi T, Takahashi K, Hosono M, Hata K, Wada T, Moriya S, Yamaguchi K, Nitta K.
    • 学会等名
      ISCSM 10 “Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules”
    • 発表場所
      Kolkata, India
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of sialidase in cancer initiation and progression.

    • 著者名/発表者名
      Miyagi T,Takahashi K, Hosono M, Yamamoto K, Nitta K.
    • 学会等名
      XXIIth International Symposium on Glycoconjugates,
    • 発表場所
      Dalian, China,
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Plasma membrane-associated sialidase NEU3 confers neoplastic potential on colon cancer cells by regulating Wnt/beta-catenin signaling.

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Hosono M, Hata K, Wada T, Yamaguchi K, Nitta K, Miyag T
    • 学会等名
      XXIIth International Symposium on Glycoconjugates,
    • 発表場所
      Dalian, China,
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] がん化におけるシアリダーゼの役割

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子
    • 学会等名
      第11回日本糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シアリダーゼNEU3によるWntシグナルを介した大腸がん細胞の造腫瘍能制御

    • 著者名/発表者名
      高橋耕太、細野雅祐、秦敬子、和田正、山口壹範、仁田一雄、宮城妙子
    • 学会等名
      第79回日本生化学会東北支部会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シアリダーゼNEU3によるがん化能の制御

    • 著者名/発表者名
      宮城妙子、高橋耕太、細野雅祐、和田正、森谷節子、秦敬子、山本晃司、山口壹範、仁田一雄
    • 学会等名
      第32回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒト血清におけるシアリダーゼ活性およびその阻害活性の同定

    • 著者名/発表者名
      秦 敬子、森谷節子、細野雅祐、和田 正、高橋耕太、塩崎一弘、仁田一雄、宮城妙子
    • 学会等名
      第86回日本生化学会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シアリダーゼNEU3によるWntシグナルを介した大腸がん細胞の造腫瘍能制

    • 著者名/発表者名
      高橋耕太, 細野雅祐, 和田正,山口壹範, 仁田一雄, 宮城妙子
    • 学会等名
      第72回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Topics in Current Chemistry : Sialoglyco -Biology and -Chemistry2013

    • 著者名/発表者名
      Monti, E., Miyagi T
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Structure and function of mammalian sialidases
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 東北薬科大学 がん糖鎖制御学研究室

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/ganseigyo/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] がん糖鎖制御研究室

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/laboratory/ganseigyo/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: 2019-07-29  

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