| 研究課題/領域番号 |
14082206
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| 研究機関 | 愛知医科大学 |
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研究代表者 |
木全 弘治 愛知医科大学, 分子医科学研究所, 教授 (10022641)
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| 研究分担者 |
羽渕 脩躬 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (90024067)
羽渕 弘子 愛知医科大学, 分子医科学研究所, 講師 (90329821)
永井 尚子 愛知医科大学, 分子医科学研究所, 助手 (00367799)
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| キーワード | ヘパラン硫酸 / 細胞増殖因子 / 形態形成因子(モルフォゲン) / 濃度勾配 / コンドロイチン / プロテオグリカン / グリコサミノグリカン / 遺伝子欠損マウス |
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| 研究概要 |
ヘパラン硫酸(HS)O-硫酸転移酵素群の発現変化によるHS鎖構造変と組織形態や機能異常から証明する。
マウス実験系:HS6ST-1遺伝子欠損(KO)マウスは胎盤における胎児血管形成不全により大方がE15.5までに死ぬ。VEGFA低下によると思われたが、その上流のWnt2活性化不全を想定し、表面プラズモンによる変異ヘパラン硫酸(HS)とWnt2との結合力低下を調べ、陽性の結果を得た。まれに生存するマウスもWn5aと下流FGF-10異常によると思われる肺気腫の兆候を示すことを明らかにした。HS6ST-2のKOマウスは一部組織で低6-O-硫酸化を検出したが、形態的、行動的異常は検出できなかった。この感応性の違いは各酵素の関与下に合成されたHSの微細構造の変化と関係付けられた。HS6ST-1,-2のダブルKOマウスはE15までに完全致死で、6-O-硫酸基の重要性を示した。さらにこれらのマウス胎児より繊維芽細胞を得て、HSの微細構造の違いと大きなFGFファミリー分子の違いによるシグナリング対応の相違を検出し、HS構造の重要性を示唆出来た。
ニワトリ胚肢芽実験系:予定肢芽部位へのsiRNA投与によるHS2STの発現抑制は、抑制程度に依存した外胚葉性頂堤(AER)の欠損を示した。この時、FGFシグナルループの崩壊によるAERでFgf-8の、間充織全域でFgf-10の、その尾側でShhの発現低下を認めた。さらにERKのリン酸化上昇によるAER機能異常も認めた。抗体による新検出法でHSの2-O-硫酸化低下を確認した。
ショウジョウバエ実験系:P-エレメントを利用してHS2STとHS6ST遺伝子完全欠損株、及び両遺伝子完全欠損株の単離に成功した。一方の変異だけでは残る一方によるredundancy現象で明確な変異を認めないが、両完全欠損株では、FGFシグナル攪乱による著しい気管などの形態形成異常を認めた。FGFは一種のみのこの系とHS認識特異性の異なるFGFファミリー分子群を持つ上述の系との相違を反映するものと思われた。
ヒトなどの疾患との関連研究:HS6S-3の分泌の機構にβ-セクレターゼの関与を見出し、アルツハイマー病との関連性が出て来た。
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