記憶形成時における海馬神経興奮と連動したシアリダーゼ活性変化のインビボ解析

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24790080
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 南 彰 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (80438192)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: シアリダーゼ / シアル酸 / N-グリコリルノイラミン酸 / 糖鎖 / ガングリオシド / ラット / オートラジオグラフィー / 組織染色

研究実績の概要

動物がもつシアル酸の主な分子種としてN-アセチルノイラミン酸（Neu5Ac）とN-グリコリルノイラミン酸（Neu5Gc）が知られている。Neu5Acはホ乳動物の脳に豊富に存在し、記憶や神経回路形成、神経伝達の調節に重要な役割を担う。一方Neu5Gcは、脳においてNeu5Gcの合成に関わる酵素（CMP-Neu5Ac hydroxylase, CMAH）が発現していないことから、脳に含まれる量は極めて微量である。また、ヒトはCMAHを欠損しており、Neu5Gcを合成することが出来ない。研究代表者らはラジオアイソトープ標識されたNeu5Gcを合成し、ラットの尾静脈に投与したところ、投与3時間後に海馬から比較的高い放射活性が検出されることをオートラジオグラフィーを利用した実験から明らかにした。そこで海馬に含まれる放射活性を詳細に解析したところ、GM1やGD1a、GD1b、GT1b、GQ1bなどのガングリオシドから放射活性が検出された。食餌などに由来して血中に取り込まれたNeu5Gcのうち一部は脳に移行し、糖脂質などの構成成分として利用されることが示唆される。シアリダーゼはNeu5Acと比較してNeu5Gcに対する基質特異性が低いことから、糖鎖に含まれるNeu5GcはシアリダーゼによるNeu5Acの加水分解を競合的に阻害することによってシアリダーゼによるシアル酸シグナルの制御が乱れ、海馬の機能に影響する可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Highly sensitive histochemical imaging of sialidase activity and role of sialidase in hippocampal memory (2015)
  • 著者名/発表者名: Minami A
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi 巻: 135(12) ページ: 1341-1348
  • DOI: 10.1248/yakushi.15-00220.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preferential Accumulation of 14C-N-Glycolylneuraminic Acid over 14C-N-Acetylneuraminic Acid in the Rat Brain after Tail Vein Injection (2015)
  • 著者名/発表者名: Taguchi R*, Minami A* (*these authors contributed equally), Matsuda Y, Takahashi T, Otsubo T, Ikeda K, Suzuki T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 ページ: e0131061
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0131061
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Young Coconut Juice Supplementation Results in Greater Bone Mass and Bone Formation Indices in Ovariectomized Rats: A Preliminary Study (2015)
  • 著者名/発表者名: Morii Y, Matsushita H, Minami A, Kanazawa H, Suzuki T, Subhadhirasakul S, Watanabe K, Wakatsuki A.
  • 雑誌名: Phytotherapy Research 巻: 29(12) ページ: 1950-1955
  • DOI: 10.1002/ptr.5489
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation and characterization of monoclonal antibodies specific for chondroitin sulfate E. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe I, Hikita T, Mizuno H, Sekita R, Minami A, Ishii A, Minamisawa Y, Suzuki K, Maeda H, Hidari KI, Suzuki T.
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 25 ページ: 953-962
  • DOI: 10.1093/glycob/cwv039.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Fluorescent Detection Assay for Human Parainfluenza Viruses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Takano M, Kurebayashi Y, Agarikuchi T, Suzuki C, Fukushima K, Takahashi S, Otsubo T, Ikeda K, Minami A, Suzuki T.
  • 雑誌名: Biological and Pharmaceutical Bulletin 巻: 38 ページ: 1214-1219
  • DOI: 10.1248/bpb.b15-00298.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Easy and Rapid Detection of Mumps Virus by Live Fluorescent Visualization of Virus-Infected Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Agarikuchi T, Kurebayashi Y, Shibahara N, Suzuki C, Kishikawa A, Fukushima K, Takano M, Suzuki F, Wada H, Otsubo T, Ikeda K, Minami A, Suzuki T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 ページ: e0144038
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0144038.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Amino acid substitutions contributing to alpha2,6-sialic acid linkage binding specificity of human parainfluenza virus type 3 hemagglutinin-neuraminidase. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukushima K, Takahashi T, Ueyama H, Takaguchi M, Ito S, Oishi K, Minami A, Ishitsubo E, Tokiwa H, Takimoto T, Suzuki T.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 589 ページ: 1278-1282
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.03.036.
  • 査読あり
• [学会発表] 高感度なβ グルコシダーゼイメージング剤の合成と蛍光組織染色への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大坪 忠宗、石井 亜実、南 彰、高橋 忠伸、鈴木 隆、寺岡 文照、池田 潔
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 新規スルファターゼ活性イメージングプローブを利用した神経活動に伴うスルファターゼ活性変化の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井 亜実、南 彰、大坪 忠宗、小塩 渚、山下 千晶、目黒 裕芙子、金澤 寛明、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 扁桃体における神経活動と連動したシアリダーゼ活性の変化と機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、大塚 妃織、播摩 沙希、大坪 忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 加齢に伴いラット脳内で増加するN-グリコリルノイラミン酸は海馬依存性記憶脳を傷害する (2015)
  • 著者名/発表者名: 田口理沙、南 彰、堀井雄樹、松田夕妃乃、大坪忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 糖鎖科学中部拠点 第12回「若手の力」フォーラム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] 希少シアル酸分子種が認知症に及ぼす影響の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、大坪忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 平成27年度中部乳酸菌研究会総会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] 卵巣摘出ラットが示すうつ様行動や記憶障害に対するエリンギの改善効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、松下 宏、大山由里子、大塚妃織、若槻明彦、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本病院日本女性医学学会第30回学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] ヤングココナッツジュースが卵巣摘出ラットの骨代謝に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松下 宏、南 彰、大山由里子、森井裕子、藤井沙希、若槻明彦
  • 学会等名: 日本女性医学学会第30回学術集会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-11-07
• [学会発表] ラット海馬における記憶形成時のシアリダーゼ活性変化と神経伝達におけるシアリダーゼの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 榛葉すみか、南 彰、山下千晶、関田理沙、金子雪子、石川智久、高橋忠伸、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック日本薬学会東海支部合同学術大会2015
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] ラット扁桃体におけるシアリダーゼの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 播摩沙希、南 彰、大塚妃織、大坪忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック日本薬学会東海支部合同学術大会2015
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] 記憶障害を引きおこす希少シアル酸分子種の脳内移行性の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田口理沙、南 彰、稲田真里、堀井雄樹、大坪忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック日本薬学会東海支部合同学術大会2015
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] 新規イメージングプローブを利用したシアリダーゼ活性のラット組織分布の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤 純、南 彰、金澤寛明、大坪忠宗、池田 潔、高橋忠伸、鈴木 隆
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック日本薬学会東海支部合同学術大会2015
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] Impairment of Learning and Memory by Accumulation of Dietary Derived N-Glycolylneuraminic Acid in Brain (2015)
  • 著者名/発表者名: Risa Taguchi，Akira Minami，Yukino Matsuda，Tadamune Otsubo，Kiyoshi Ikeda，Takashi Suzuki
  • 学会等名: 第20回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会
• [学会発表] 有害希少シアル酸分子種N-グリコリルノイラミン酸は海馬に蓄積する (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、金澤寛明、高橋忠伸、鈴木 隆
  • 学会等名: USフォーラム2015
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] シアリダーゼ活性の高感度イメージングによるがん診断法の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、大端考、池田潔、大坪忠宗、金澤寛明、疋田智也、鈴木 隆
  • 学会等名: USフォーラム2015
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] おたふく風邪ウイルスを短い時間で簡単に検出！しかもウイルス分離も楽に！ (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋忠伸、大坪忠宗、池田 潔、柴原乃奈、和田裕久、南 彰、鈴木 隆
  • 学会等名: USフォーラム2015
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] インフルエンザウイルス受容体の一個の酸素原子の有無がウイルス感染を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋忠伸、大坪忠宗、池田 潔、山中隆史、南 彰、鈴木 隆
  • 学会等名: USフォーラム2015
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] 神経活動と連動した迅速なシアリダーゼ活性変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、榛葉すみか、堀井雄樹、大坪忠宗、池田 潔、宮城妙子、鈴木 隆
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-03
• [学会発表] シアリダーゼ蛍光イメージング剤を用いたヒト病原パラインフルエンザウイルスの検出分離法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋忠伸、上り口 敬、紅林佑希、高野舞子、福島圭穣、鈴木千尋、柴原乃奈、和田裕久、大坪忠宗、池田 潔、南 彰、鈴木 隆
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-03
• [学会発表] ヒトパラインフルエンザウイルス間のシアロ糖鎖結合性の相違は感染性を決定している (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 隆、福島圭穣、高橋忠伸、高口仁宏、高野舞子、紅林佑希、南 彰、西村秀一、石坪江梨花、常磐広明、滝本 徹
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-02
• [学会発表] ヒト細胞上のNeu5Gcはインフルエンザウイルスの感染を抑制する (2015)
  • 著者名/発表者名: 紅林佑希、高橋忠伸、大坪忠宗、池田 潔、山中隆史、南 彰、鈴木 隆
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-01
• [学会発表] Imaging of sialidase activity in rat brain sections with a novel fluorescent sialidase substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Minami, Tadamune Otsubo, Tadanobu Takahashi, Tomoya Hikita, Hiroaki Kanazawa, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
  • 学会等名: The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2015-07-29
  • 国際学会
• [学会発表] カイノイド蛍光プローブの合成研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新宅彩也加、大八木悠、佐々木真吾、鈴木寛人、大内仁志、稲井誠、浅川倫宏、江木正浩、濱島義隆、南 彰、鈴木 隆、菅 敏幸
  • 学会等名: 第61回日本薬学会東海支部 総会・大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-07-04
• [学会発表] 新規糖鎖機能分析ツールを利用した記憶におけるシアリダーゼの機能解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰
  • 学会等名: 新学術領域研究（領域略称名：神経糖鎖生物学）第9回 班会議プログラム
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2015-06-25
  • 招待講演
• [学会発表] ラット海馬における希少シアル酸分子種N-グリコリルノイラミン酸の蓄積 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南 彰、田口理紗、松田夕妃乃、大坪忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 第79回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • 発表場所: 長野県松本市
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] 神経異常興奮と連動したシアリダーゼ活性の増加 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小塩 渚、南 彰、大坪忠宗、池田 潔、奥 直人、鈴木 隆
  • 学会等名: 第79回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • 発表場所: 長野県松本市
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] ラット海馬CA1領域での長期増強現象におけるシアリダーゼの機能解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下千晶、南 彰、堀井雄樹、大坪忠宗、池田 潔、鈴木 隆
  • 学会等名: 第79回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • 発表場所: 長野県松本市
  • 年月日: 2015-05-23