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2015 年度 実績報告書

スフィンゴ糖脂質糖鎖による神経機能の健常性維持の分子機構

計画研究

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 23110008
研究機関中部大学

研究代表者

古川 鋼一  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211530)

研究分担者 鈴木 健一  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 特定拠点准教授 (50423059)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードガングリオシド / ノックアウト / 脂質ラフト
研究実績の概要

これまで、b-系列ガングリオシドを全て欠損するGD3合成酵素遺伝子ノックアウト(KO)マウスを作成して解析してきたが、舌下神経再生系での再生不良が認められた以外は、著明な異常を認めなかった。行動異常解析を本格的に行い、幾つかの興味深い結果が得られた。
GD3合成酵素遺伝子KOマウスは、とくにRota-rodテストなどにおいて、著明な機能低下が認められたが、興味深いことに雄マウスにおいて神経機能低下が際立っていた。また、海馬スライスによるlong term potentiation (LTP)の解析結果により、明らかなLTP低下が見られ、memory 機能の低下が示唆された(高宮考悟博士との共同研究)。
さらに、この変異マウスで血清レプチンレベルの異常低下が認められたため、脂肪細胞の初代培養系を樹立して、レプチン分泌に対するb-系列ガングリオシドの制御機能を解析した。その結果、b-系列ガングリオシドが白色脂肪組織からのレプチン分泌に必須であり、KOマウスの白色脂肪組織におけるレプチンの蓄積が、そのことを支持する知見と考えられた。さらに視床下部の弓状核ニューロンにおけるレプチン受容体ObRの機能解析を行ったところ、KOマウスではレプチン刺激なしでもATAT3リン酸化の傾向が認められ、刺激時にはより強い反応が認められた。このことは、視床下部ニューロン由来細胞株N-41のGD3合成酵素cDNA導入による糖脂質糖鎖リモデリング実験でも証明された。すなわち、弓状核ニューロンはb-系列ガングリオシド欠損により感受性が亢進しており、そのためにレプチンレベルの低下があっても肥満を示さないことが示唆された。
これらの結果から、ガングリオシドの糖鎖が、代謝調節において末梢脂肪組織や中枢神経系にまたがって恒常性の維持に重要な役割を果たしていることが示された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [国際共同研究] Glasgow University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Glasgow University
  • [雑誌論文] Sialylation converts pathogenic anti-citrullinated protein IgG antibodies into effective inhibitors of murine arthritis2016

    • 著者名/発表者名
      Ohmi Y, Ise W, Harazono A, Fukuyama H, Baba Y, Narazaki M, Shoda H, Takahashi N, Ohkawa Y, Ji S, Sugiyama F, Fujio K, Kumanogoh A, Yamamoto K, Kawasaki N, Kurosaki T, Takahashi Y, Furukawa K.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 7 ページ: 11205

    • DOI

      10.1038/ncomms11205

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neogenin defined as a GD3-associated molecule by enzyme-mediated activation of radical sources confers malignant properties via intra-cytoplasmic domain in melanoma cells2016

    • 著者名/発表者名
      Kaneko K, Ohkawa Y, Hashimoto N, Ohmi Y, Kotani N, Honke K, Ogawa M, Okajima T, Furukawa K, Furukawa K.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 291 ページ: 16630-16643

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.708834

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] b-series gangliosides regulate leptin secretion from adipocytes in lipid rafts2015

    • 著者名/発表者名
      Ji Shuting, Yuki Ohkawa, Kyohei Tokizane, Yuhsuke Ohmi, Ryoichi Banno, Keiko Furukawa, Hiroshi Kiyama, Koichi Furukawa
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 459 ページ: 189-195

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.01.143

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulatory Function of Glycosphingolipids in the Inflammation and Degeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa, Yasuyuki Matsumoto, Qing Zhang, and Keiko Furukawa
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys. 571, 58-65

      巻: 571 ページ: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.abb.2015.02.007

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ganglioside GD3 enhances invasiveness via Yes activation by forming a complex of GD3/PDGFRα/Yes in gliomas2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohkawa, Hiroyuki Momota, Akira Kato, Noboru Hashimoto, Yuhsuke Tsuda, Norihiro Kotani, Koichi Honke, Akio Suzumura, Keiko Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Atsushi Natsume, Toshihiko Wakabayashi and *Furukawa K
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 ページ: 16043-16058

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.708834

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] グリオーマにおいてGD3発現に伴って発現する遺伝子群の同定2016

    • 著者名/発表者名
      大川祐樹, 野田誠也, 百田洋之, 加藤 彰, 張 璞, 古川圭子, 大海雄介, 夏目敦至, 若林俊彦, 古川鋼一
    • 学会等名
      日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-08
  • [学会発表] GD3-expressing glioma reduce M1-like phenotypes of glioma-associated microglia/macrophages via inflammatory cytokines2016

    • 著者名/発表者名
      張 璞, 大川祐樹, RH. Bhuiyan, 大海雄介, 高野舞子, 古川圭子, 古川鋼一
    • 学会等名
      日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-08
  • [学会発表] 関節リュウマチ抗原特異的抗体上のシリアル酸ll型コラーゲン誘導型関節炎を抑制する2016

    • 著者名/発表者名
      大海雄介, 伊勢 渉, 原園 景, 高倉大輔, 福山英啓, 川崎ナナ, 河原敏夫, 黒崎知博, 高橋宣聖, 古川鋼一
    • 学会等名
      第 89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター・東北大川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] 癌関連スフィンゴ糖脂質糖鎖による細胞形質の制御2016

    • 著者名/発表者名
      7. 古川圭子, 神戸真理子, 大川祐樹, 大海雄介, 竹内理香, 田島織絵, 古川鋼一
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター・東北大川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] 関節炎惹起性IgGのシアル酸修飾は、コラーゲン誘発性関節炎の抑制機能を付与する2016

    • 著者名/発表者名
      大海雄介、伊勢渉、原園景、高倉大輔、福山英啓、川崎ナナ、河原敏夫、 黒崎知博、 高橋宣聖、 古川鋼一
    • 学会等名
      第35回 日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] グリオーマにおいてガングリオシドGD3はPDGFRαの発現を誘導する.2016

    • 著者名/発表者名
      大川祐樹, 百田洋之, 加藤 彰, 橋本 登, 古川圭子, 大海雄介, 夏目敦至, 若林 俊彦, 古川鋼一
    • 学会等名
      第35回 日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] GD3は炎症性サイトカインを介してグリオーマ関連ミクログリアのM1様表現型を抑制する2016

    • 著者名/発表者名
      張 璞, 大川祐樹, Bhuiyan RH, 百田洋介, 若林俊彦, 大海雄介, 古川圭子, 岡島徹也. 古川鋼一
    • 学会等名
      第35回 日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] Expression and roles of gangliosides GD1α GM1b in human cancer cell lines2016

    • 著者名/発表者名
      Robiul Hasan Bhuiyan, Yuji Kondo, Tokiaki Yamaguchi, Noriyo Tokuda. Yuki Ohkawa, Yuhsuke Ohmi. Maiko Takano, Pu Zhang, Nobutoshi Esaki, Yoshio Yamauchi. Keiko Furukawa. Tetuya Okajima, Koichi Furukawa
    • 学会等名
      第35回 日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-01-31  

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