| 研究課題/領域番号 |
10470029
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医化学一般
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
古川 鋼一 名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)
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| 研究分担者 |
古川 圭子 名古屋大学, 医学部, 講師 (50260732)
浦野 健 名古屋大学, 医学部, 助教授 (70293701)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | ガングリオシド / 糖鎖 / ニューロン / ノックアウト / クローニング / 変性 |
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| 研究概要 |
脳神経系におけるスフィンゴ糖脂質糖鎖の役割について、糖転移酵素遺伝子のクローニングとその人為的操作により解析を行った。神経系培養細胞における糖鎖リモデリングと、相同的遺伝子組み換えに基づく糖鎖変異マウスの作製およびその異常表現型の解析により、細胞および生体内における糖鎖機能の解明をめざした。
初めに作成したGM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスでは、脳神経系の形態形成に異常を認めなかったが、当初より神経伝達速度の遅延やロータロッドなどにおける異常行動を認めた。加齢と共に、本遺伝子欠損マウスは知覚異常、運動異常を呈し、病理学的にも特徴的な神経変性像を認めるに至った。知覚鈍痲、坐骨神経の変性、歩行異常、後根神経節と脊髄後角におけるニューロンの変性などを認めた。これらは、複合型ガングリオシドが神経系組織の維持に必須なことを示すものと考えられた。
一方GM2/GD2合成酵素遺伝子のトランスジェニックマウスの場合、ガングリオシドの組成が、b-系列からa-系例ヘシフトしただけであったが、いくつかの異常行動および舌下神経の再生能低下を認めた。これより、ガングリオシドの適切な構成比が保たれることが、神経系の正常な機能保持に大切なことが示された。
さらにGD3合成酵素遺伝子のノックアウトマウスは、ほとんど正常に生まれ、成長した。しかし、40週齢を越えると、おもにオスにおいて、行動異常、筋力低下などが明らかに観察された。このマウスとGM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスとをかけ合わせて、ダブルノックアウトマウスを作成したところ、GM3のみを残してガングリオシドが消失したことを確認した。このマウスでは、幼児の時から神経変性や行動異常を認め、また生後12週を過ぎると突然死を起こしたことから、単独ノックアウトでは見られなかった新規の異常、即ち糖脂質糖鎖の新規機能の存在が示唆された。
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