高次脳機能におけるガラクトースやシアル酸糖鎖の機能解析

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22300142
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 浅野 雅秀 金沢大学, 学際科学実験センター, 教授 (50251450)
• 研究分担者: 吉原 亨 金沢大学, 子どものこころの発達研究センター, 特任助教 (00401935)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 糖鎖 / 糖転移酵素 / 高次脳機能 / 行動実験 / 遺伝子改変動物

研究概要

(1)神経系特異的なβ4GalT-5欠損マウスとβ4GalT-6欠損マウスの解析
β4GalT-5floxマウスとNestin-Creマウスを交配してB6背景の神経系特異的なβ4GalT-5欠損マウスを作製し，β4GalT-6欠損マウスは名大の古川先生より分与していただいた。２つのβ4GalTはLacCer合成酵素活性を担うと思われたので，脳抽出液中のLacCer合成酵素活性を測定したところ（九大の伊東先生に依頼），野生型の脳と比較して，それぞれの脳では活性が約半分に減少しており，どちらもLacCer合成酵素活性を持つことが明らかとなった。次にテストバッテリー方式の行動実験を実施したところ，両マウスともホームケージ活動量の顕著な低下が見られたが，オープンフィールドテストではβ4GalT-5欠損マウスでは高活動性，β4GalT-6欠損マウスでは低活動性と異なる結果が得られた。また，プレパルス抑制テストでの注意機能の障害はβ4GalT-5欠損マウスにのみ観察された。一方，β4GalT-5欠損マウスでは大脳皮質でのMBP，β4GalT-6欠損マウスでは延髄でのPLPの発現上昇が見られ，ミエリン形成に何らかの異常が示唆された。
(2)C6ST-1 Tgマウスの解析
コンドロイチン硫酸鎖の６位に硫酸基を転移するC6ST-1を過剰発現するTgマウスを神戸薬大の北川先生から分与していただき，テストバッテリー方式の行動実験を行った。このマウスは臨界期を過ぎても眼優位性の可塑性が維持されることが北川らにより報告されている。オープンフィールドテスト，明暗箱，プレパルス抑制テストの結果から，新奇環境に過剰に反応する性質があり，ドーパミン受容体の発現上昇が見られたので，ドーパミン系の異常が示唆された。

現在までの達成度 (区分)

理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Glycoprotein hyposialylation gives rise to a nephrotic-like syndrome that is prevented by sialic acid administration in GNE V572L point-mutant mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, M., Sugihara, K., Asaka, T., Toyama, T., Yoshihara, T., Furuichi, K., Wada, T. and Asano, M.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: ７ ページ: e29873
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0029873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered oligosaccharide structures reduce colitis induction in mice defective in beta-1,4-galactosyltransferase. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinzaki, S., et al.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 142 ページ: 1172-1182
  • DOI: doi: 10.1053/j.gastro.2012.02.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced susceptibility to colitis-associated colon carcinogenesis in mice lacking plasma membrane-associated sialidase. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K., Shiozaki, K., Moriya, S., Koseki, K., Wada, T., Tateno, H., Sato, I., Asano, M., Iwakura, Y., and Miyagi, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 ページ: e41132
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0041132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale identification of target proteins of a glycosyltransferase isozyme by Lectin-IGOT-LC/MS, an LC/MS-based glycoproteomic approach. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugahara, D., Kaji, H., Sugihara, K., Asano, M., and Narimatsu, H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 ページ: 680
  • DOI: doi:10.1038/srep00680
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXTL2, a member of EXT family of tumor suppressors, controls glycosaminoglycan biosynthesis in a xylose kinase-dependent manner. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nadanaka, S., Zhou, S., Kagiyama, S., Shoji, N., Sugahara, K., Sugihara, K., Asano, M. and Kitagawa, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 9321-9333
  • DOI: doi: 10.1074/jbc.M112.416909
  • 査読あり
• [学会発表] Reduction of lactosylceramide synthase activity and behavioral abnormalities in brain-specific beta4-galactosyltransferase-5-deficient mouse.
  • 著者名/発表者名: Yoshihara, T., Suzuki, H., Nishie, T., Hikimochi, Y., Kamimura, E., Okino, N., Ito, M. and Asano, M.
  • 学会等名: The 8th FENS Forum of Neuroscience
  • 発表場所: International Convention Center Barcelona (Spain)
• [学会発表] 脳・神経系特異的β-1,4-ガラクトース転移酵素-5欠損マウスにおける活動性・注意機能の障害
  • 著者名/発表者名: 吉原亨，鈴木紘史，西江敏和，引持陽子，神村栄吉，沖野望，伊東信，浅野雅秀
  • 学会等名: 第59回日本実験動物学会
  • 発表場所: 別府国際コンベンションセンター（大分県）
• [学会発表] 脳・神経系特異的β-1,4-ガラクトース転移酵素-5欠損マウスにおけるミエリン鞘形成障害の検討
  • 著者名/発表者名: 吉原亨，鈴木紘史，西江敏和，引持陽子，神村栄吉，沖野望，伊東信，浅野雅秀
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）
• [学会発表] ラクトシルセラミド合成に関わるガラクトース転移酵素群欠損マウスの行動解析と脳の組織学的・生化学的解析
  • 著者名/発表者名: 吉原亨，佐武寛之，鈴木紘史，神村栄吉，沖野望，伊東信，徳田典代，古川圭子，古川鋼一，浅野雅秀
  • 学会等名: 第60回日本実験動物学会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県）