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脳発生過程におけるOーマンノース型糖鎖の機能解析

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 24110523
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
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

萬谷 博  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (20321870)

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
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード糖鎖 / 脳神経疾患
研究概要

本研究は脳発生過程におけるO-マンノース型糖鎖の機能解明を目的とする。O-マンノース型糖鎖の異常は中枢神経障害を伴う先天性筋ジストロフィー症であるα-ジストログリカノパチーの原因となることから脳発生過程における重要性が示されている。本年度は、合成糖鎖による相互作用タンパク質の探索と糖鎖機能ドメインの同定、神経細胞移動における糖鎖機能の解析を計画しており、特にPOMGnT1欠損およびPOMT1欠損マウスを解析し以下の知見を得た。
POMGnT1欠損マウスの解析から脳に存在する受容体型プロテインチロシンホスファターゼβ(RPTPβ)のO-マンノース型糖鎖上にはHNK-1エピトープが形成されており、脳の発生に重要な働きをしていることを明らかにした。
脳特異的POMT1欠損マウスは外見上正常に成長し明らかな異常は観察されなかった。8週齢の欠損マウス脳では、POMT活性はほぼ完全に消失していた。ウエスタンブロットの結果、欠損マウス脳ではα-ジストログリカンの分子量低下と抗糖鎖抗体(O-マンノース型糖鎖)の反応性の消失が観察された。また、胎生16日の大脳より調製した初代培養神経細胞およびアストロサイトでも脳と同様にα-ジストログリカンの分子量低下と抗糖鎖抗体の反応性の消失が観察された。これらの結果から、欠損マウスの脳ではO-マンノース型糖鎖がほぼ完全に欠損していることが明らかになった。8週齢の脳では、サイズや重量において野生型と欠損マウスの有為な差は認められなかった。また、パラフィン切片を作製し脳組織像を観察したところ、大脳新皮質、小脳皮質において神経細胞のmigration異常によると思われる層構造の乱れが観察された。
本研究により中枢神経系におけるO-マンノース型糖鎖の重要性がより詳細に明らかになり、モデルマウスや合成基質などの研究リソースやツールの開発に貢献できた。

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

    (17件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular characterization of protein O-linked mannose β-1,2-N-acetylglucosaminyltransferase 1 in Zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Tamaru, Eriko Avşar-Ban, Hiroshi Manya, Tamao Endo, Shin’ichi Akiyama
    • 雑誌名

      J. Glycomics Lipidomics

      巻: 4 号: 02 ページ: 111-111

    • DOI

      10.4172/2153-0637.1000111

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and biochemical characterization of O-mannose-linked HNK-1 glycan expressed on phosphacan in developing mouse brains.2014

    • 著者名/発表者名
      Morise J, Kizuka Y, Yabuno K, Tonoyama Y, Hashii N, Kawasaki N, Manya H, Miyagoe-Suzuki Y, Takeda S, Endo T, Maeda N, Takematsu H, and Oka S.
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 24 号: 3 ページ: 314-324

    • DOI

      10.1093/glycob/cwt116

    • 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] Novel POMGnT1 mutations cause muscle-eye-brain disease in Chinese patients2013

    • 著者名/発表者名
      Jiao H, Manya H, Wang S, Zhang Y, Li X, Xiao J, Yang Y, Kobayashi K, Toda T, Endo T, Wu X, Xiong H.
    • 雑誌名

      Mol Genet Genomics

      巻: 288 号: 7-8 ページ: 297-308

    • DOI

      10.1007/s00438-013-0749-5

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GTDC2 modifies O-mannosylated α-dystroglycan in the endoplasmic reticulum to generate N-acetyl-glucosamine epitopes reactive with CTD110.6 antibody.2013

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M, Nakamura N, Nakayama Y, Kurosaka A, Manya H, Kanagawa M, Endo T, Furukawa K, Okajim T
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 440 号: 1 ページ: 88-93

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.022

    • 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] <i>O</i>-マンノース型糖鎖異常による筋ジストロフィー症2013

    • 著者名/発表者名
      萬谷博、遠藤玉夫
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 号: 1 ページ: 10-12

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.51.10

    • NAID

      10031146869

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒトPOMGnT1のO型糖鎖修飾の解析2013

    • 著者名/発表者名
      辛欣
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] O-マンノース型糖鎖研究の最近の動向2013

    • 著者名/発表者名
      萬谷博
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトPOMGnT1のO型糖鎖修飾の解析2013

    • 著者名/発表者名
      赤阪-萬谷啓子、辛欣、萬谷博、遠藤玉夫
    • 学会等名
      第86回生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 小胞体におけるO-マンノース転移酵素複合体の解析2012

    • 著者名/発表者名
      萬谷博
    • 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] α-ジストログリカノパチーの原因遺伝子産物POMGNT1によるO-マンノース型糖鎖合成機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      萬谷博
    • 学会等名
      包括脳科学研究推進ネットワーク夏のワークショップ
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-07-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] O-マンノース転移酵素とドリコールリン酸マンノース合成酵素の相互作用の解析2012

    • 著者名/発表者名
      萬谷博
    • 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
      2012-06-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] α-ジストログリカン上の機能性糖鎖発現におけるHNK-1STの新たな役割2012

    • 著者名/発表者名
      中川直樹
    • 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
      2012-06-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study on α-dystroglycanopathy related enzymes in zebrafish. The 5th Annual Zebrafish Disease2012

    • 著者名/発表者名
      Eriko Avsar-Ban
    • 学会等名
      The 5th Annual Zebrafish Disease Models Meeting
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      2012-04-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] O-マンノース型糖鎖合成におけるドリコールリン酸マンノース合成酵素の関与2012

    • 著者名/発表者名
      川村方希
    • 学会等名
      首都大学東京バイオコンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 先天性筋ジストロフィー症の原因遺伝子産物POMGnT1の糖鎖修飾

    • 著者名/発表者名
      辛欣、川村方希、赤阪-萬谷啓子、萬谷博、遠藤玉夫
    • 学会等名
      首都大学東京バイオコンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Handbook of Glycosyl transferases and related genes. (POMT1,2)2014

    • 著者名/発表者名
      Manya, H., Endo, T.
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Handbook of Glycosyl transferases and related genes. (POMGNT1)2014

    • 著者名/発表者名
      Manya, H., Endo, T.
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 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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