2015 Fiscal Year Annual Research Report
神経成長円錐の応答性を指標とした糖鎖機能ドメインの解析
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
|---|
| Project/Area Number |
23110005
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
戸島 拓郎 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (00373332)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ケラタン硫酸 / コンドロイチン硫酸 / 軸索ガイダンス / 成長円錐 / cAMP / カルシウム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
成体中枢神経組織の損傷部位には、コアタンパク質に糖鎖が付加されたコンドロイチン硫酸プロテオグリカン（CSPG）およびケラタン硫酸プロテオグリカン（KSPG）が大量に沈着し、これらの働きにより損傷軸索は再生できない。CSやKSは発生中の神経組織においても発現が見られるため、これらが軸索ガイダンス因子としても機能する可能性がある。本課題では、軸索再生阻害や軸索ガイダンスに必要十分な糖鎖基本構造を決定し、これらに対する受容体やその下流で誘起される細胞内シグナル伝達経路を同定することを目標としている。昨年度まではCSに焦点を当てて研究を行い、CS硫酸化サブタイプの一つであるCS-EがcAMPおよびカルシウムシグナル依存的に成長円錐を誘引または反発する「両方向性」軸索ガイダンス因子として働くことを明らかにした。さらに、CS-Eに対する受容体を複数同定し、誘引時と反発時では異なる組み合わせの受容体が機能することを示した。
本年度はKSについて研究を行った。KSには高硫酸化型と低硫酸化型の二つのサブタイプが存在する。in vitro成長円錐ターニングアッセイにより、高硫酸化KSが成長円錐に対する反発性ガイダンス因子として機能することが明らかになった。一方で低硫酸化KSには軸索ガイダンス活性は見られなかった。高硫酸化KSに対する反発は、細胞内cAMPを上昇させることで誘引に転換した。さらに、高硫酸化KSに対する誘引と反発はどちらもカルシウム依存的であった。またカルシウムイメージング法により、高硫酸化KS投与に応じた成長円錐内カルシウムシグナルの上昇を可視化した。すなわち、KSはCS同様に両方向性軸索ガイダンス因子として働くことが示された。今後は、KS合成酵素欠損マウスを用いて、組織内におけるKSの軸索ガイダンス活性について検証して行く予定である。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(11 results)
