脳に特異的に存在するニューログリカンCの機能解明と神経再生応用への可能性探求

2007 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17500246
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 青野 幸子 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 主任研究員 (20231780)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• キーワード: ニューログリカンC / コンドロイチン硫酸 / プロテオグリカン / ノックアウトマウス / ノックダウンマウス / 神経回路 / 神経伝達 / 脳

研究概要

ニューログリカンC(NGC)は脳に特異的に発現する膜貫通型コンドロイチン硫酸(CS)プロテオグリカンである。本研究の目的は、3種類のNGC遺伝子改変マウス(NGC完全ノックアウト(NGC-KO)マウス、NGCの発現量が数%に抑制されたNGCノックダウン(NGC-KD)マウス、CS鎖の結合していないNGCを発現しているNGC-S123Aマウスを用いて、NGCの神経回路網形成、および神経伝達における役割を明らかにすることである。その過程で、神経損傷や神経変性疾患に対するNGCの効果を明らかにすることである。
1.NGC-KOマウスとC57BL/6とのコンジェニックマウスは10代目に達したので、NGC-KDマウスと同様、兄妹交配を始めた。NGC-S123Aマウスについては7代目に達した。
2.ホモマウスはいずれも繁殖可能であった。
3.形態学的には、3種類のNGC遺伝子改変マウスの脳に大きな異常は認められなかった。NGC-KOマウスの脳では、神経細胞樹状突起上のスパインの数が増加していた。
4.NGC-KOおよびNGC-KDマウスでは、モリス水迷路テストにおいて顕著な差が認められた。この結果は、NGCは記憶あるいは学習に関連した分子であることを示唆する。
5.記憶を司るといわれる海馬には新奇なNGCスプライスバリアント(NGC-IV)が発現していた。
6.海馬由来の初代培養神経細胞を用いて、NGCの酸性アミノ酸ドメイン、EGF様ドメインに神経細胞の突起伸長作用があることを明らかにした。
7.NGCは、脳の発達度、細胞の種類によってCS鎖付加が異なるパートタイムプロテオリカンである。株化培養細胞では、NGCコアタンパクへのCS鎖付加にGRP78(シャペロンタンパク)が関係していることを明らかにした。
8.NGCのコンドロイチン硫酸鎖には高硫酸型のE構造(CS-E)が多い。CS-Eには神経細胞死抑制効果があることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A highly sulfated chondroitin sulfate preparation,CS-E,prevents excitatory amino acid-induced neuronal cell death (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 104 ページ: 1565-1576
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of brain injury in neonatal hypoxic-ischemic rats by intracerebroventricular injection of neural stem/progenitor cells together with chondroitinase ABC (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 雑誌名: Reproductive Sciences in press
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly sulfated chondroitin sulfate preparation, CS-E, prevents excitatory amino acid-induced neuronal cell death (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 104 ページ: 1565-1576
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Reduction of brain injury in neonatal hypoxic-ischemic rats by intracerebroventricular injection of neural stem/progenitor cells together with chondroitinase ABC (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 雑誌名: Reproductive Sciences (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ectodomain shedding of neuroglycan C,a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan,by TIMP-2-and TIMP-3-sensitive proteolysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuo T.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 102 ページ: 1561-1568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuroglycan C, a part time proteoglycan, in the central nervous system(Maeda, N., ed.) (2007)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 雑誌名: Neural Proteoglycans ページ: 37-50
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ectodomain shedding of neuroglycan C, a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan, by TIMP-2- and TIMP-3-sensitive proteolysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuo T.
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 102 ページ: 1561-1568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression and identification of a new splice variant of neuroglycan C,a transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan,in the human brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 83 ページ: 110-118
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and functions of chondroitin sulfate in the milieu of neuralstem cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ida M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 5982-5991
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of neurite outgrowth-promoting domains of neuroglycan C,a brainspecific chondroitin sulfate proteoglycan,and involvement of phosphatidylinositol 3-kinase and protein kinase C signaling pathways in neuritogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi K.and Aono S.(equal contribution)
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 24970-24978
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chondroitin Sulfate Proteoglycans in the Brain(Volpi N. ed.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 雑誌名: Advances in Pharmacology, Chondroitin Sulfate : Structure, Role and Pharmacological Activity Advances in Pharmacology Vol.53 ページ: 324-336
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression and identification of a new splice variant of neuroglycan C, a transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan, in the human brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 83 ページ: 110-118
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and functions of chondroitin sulfate in the milieu of neural stem cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ida M.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 5982-5991
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of neurite outglowth-promoting domains of neuroglycan C, a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan, and involvement of phosphatidylinositol 3-kinase and protein kinase C signaling pathways in neuritogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi K. and Aono S. (equal contribution)
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 281 ページ: 24970-24978
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Changes in the amounts of chondroitin sulfate proteoglycans in rat brain following neonatalhypoxia-ischemia (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsui F.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 81 ページ: 837-845
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [学会発表] 高硫酸化コンドロイチン硫酸による神経細胞死抑制効果に関する検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中西圭子
  • 学会等名: 第52回日本未熟児新生児学会
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2007-10-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] The fifth splice variant of neuroglycan C,a CNS-specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan (2007)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 第50回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-09-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] The fifth splice variant of neuroglycan C, a CNS- specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan (2007)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 50th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2007-09-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Three strains of mice which show abnormal expressions of neuroglycan C,a CNS-specific chondroitin sulfate proteoglycan (2007)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 21st Biennial Meeting of the International Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Cancun,Mexico
  • 年月日: 2007-08-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Three strains of mice which show abnormal expressions of neuroglycan C, a CNS-specific chondroitin sulfate proteoglycan (2007)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 21st Biennial Meeting of the International Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Cancun, Mexico(cancellation)
  • 年月日: 2007-08-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 脳特異的プロテオグリカン、ニューログリカンCの細胞外領域切り出し機構の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 周尾卓也
  • 学会等名: 第127回日本薬学会年会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2007-03-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Ectodomain shedding of neuroglycan C, a brain specific chondroitin sulfate proteoglycan, by TIMP 2 and TIMP 3 sensitive proteolysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuo T.
  • 学会等名: 127th Annual Meeting of the Pharmaceutical Society of Japan
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 2007-03-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Reduction of cerebral degeneration in neonatal hypoxic-ischemic rats by intracerebroventricular injection of neural stem/progenitor cells together with chondroitinase ABC (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 学会等名: 2nd The Congress of Asian Society for Pediatric Research
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 年月日: 2006-12-09
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Reduction of cerebral degeneration in neonatal hypoxic-ischemic rats by intracerebroventricular injection of neural stem/ progenitor cells together with chondroitinase ABC (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 学会等名: 2nd The Congress of Asian Society for Pediatric Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2006-12-09
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 高硫酸化コンドロイチン硫酸による新生児脳障害新奇治療薬の開発 (2006)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義朗
  • 学会等名: 第51回日本未熟児新生児学会
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2006-11-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A highly sulfated chondroitin sulfate preparation,CS-E,prevents excitatory amino acid-induced neuronal cell death (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 学会等名: 36th The Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Atlanta,USA
  • 年月日: 2006-10-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Trafficking of a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan,neuroglycan C (2006)
  • 著者名/発表者名: Tokita Y.
  • 学会等名: 36th The Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Atlanta,USA
  • 年月日: 2006-10-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A highly sulfated chondroitin sulfate preparation, CS E prevents excitatory amino acid-induced neuronal cell death (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 学会等名: 36th Annual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2006-10-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Trafficking of a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan, neuroglycan C (2006)
  • 著者名/発表者名: Tokita Y.
  • 学会等名: 36thAnnual Meeting of Society for Neuroscience
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2006-10-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Chondroitin sulfate of neuroglycan C,a CNS-specific transmembrane proteoglycan (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 第49回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2006-09-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Chondroitin sulfate of neuroglycan C, a CNS specific transmembrane proteoglycan (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 49th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2006-09-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 膜結合型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであるニューログリカンCの神経系における役割 (2006)
  • 著者名/発表者名: 青野幸子
  • 学会等名: 第6回神経組織プロテオグリカン研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-07-22
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 神経系に特異的に発現するニューログリカンCの遺伝子改変マウスの解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 青野幸子
  • 学会等名: 第29回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-07-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Analysis of mice that show abnormal expression of neuroglycan C, a central nervous system specific transmembrane proteoglycan (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 29thAnnual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2006-07-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] コンドロイチン硫酸Eは興奮生アミノ酸による神経細胞死を抑制する (2006)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義朗
  • 学会等名: 第29回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-07-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A highly sulfated chondroitin sulfate, CS E, prevents excitatory amino acid-induced neuronal cell death via suppression of caspase-3 activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato Y.
  • 学会等名: 29thAnnual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2006-07-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] ニューログリカンCとヒアルロン酸の結合 (2005)
  • 著者名/発表者名: 黒田喜幸
  • 学会等名: 第78回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2005-10-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Binding of hyaluronan to neuroglycan C (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, Y.
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2005-10-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] A new splice valiant of neuroglycan C,a CNS-specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan (2005)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 第48回日本神経化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2005-09-29
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A new splice valiant of neuroglycan C, a CNS specific transmembrane chondroitin sulfate proteoglycan (2005)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2005-09-29
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Identification and functions of chondroitin sulfate proteoglycans in the milieu of neural stem cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Ida M.
  • 学会等名: 18th International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: Florence,Italy
  • 年月日: 2005-09-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Identification and functions of chondroitin sulfate proteoglycans in the milieu of neural stem cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Ida M.
  • 学会等名: 18th International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2005-09-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 新生仔ラット低酸素虚血脳におけるホスファカンの免疫染色性の変化 (2005)
  • 著者名/発表者名: 松井ふみ子
  • 学会等名: 科学研究費補助金特定領域研究「糖鎖によるタンパク質と分子複合体の機能調節」第3回夏期シンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2005-08-09
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 神経幹細胞の周囲環境を構築しているコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの同定と機能 (2005)
  • 著者名/発表者名: 伊田みちる
  • 学会等名: 科学研究費補助金特定領域研究「糖鎖によるタンパク質と分子複合体の機能調節」第3回夏期シンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2005-08-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 脳特異的コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、ニューログリカンCの神経突起伸長作用の細胞内情報伝達 (2005)
  • 著者名/発表者名: 中西圭子
  • 学会等名: 第28回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2005-07-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 新生仔ラット低酸素虚血脳におけるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの変動 (2005)
  • 著者名/発表者名: 松井ふみ子
  • 学会等名: 第28回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2005-07-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Chondroitin sulfate proteoglycans in neonatal hypoxic-ischemic rat brain (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsui F.
  • 学会等名: 28thAnnual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2005-07-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Signal transduction of neurite outgrowth-promoting activity of neuroglycan C, a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi K.
  • 学会等名: 28thAnnual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2005-07-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] Neuroglycan C, a part-time proteoglycan, in the central nervous system, in Neural Proteoglycans(Maeda, N., ed.), pp.37-50. (2007)
  • 著者名/発表者名: Aono, S.
  • 総ページ数: 281
  • 出版者: Research Signpost,Kerala
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] Chondroitin Sulfate Proteoglycans in the Brain, in Advances in Pharmacology, Vol53, Chondroitin Sulfate:Structure, Role and Pharmacological Activity Advances in Pharmacology(Volpi N.ed.), pp324-336. (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono S.
  • 総ページ数: 568
  • 出版者: Academic Press,San Diego
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より