2014 Fiscal Year Annual Research Report
神経活動制御におけるＨＮＫ－１を中心としたＮ型糖鎖機能の解析
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
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| Project/Area Number |
23110006
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岡 昌吾 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60233300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 ナナ 国立医薬品食品衛生研究所, その他部局等, その他 (20186167)
竹松 弘 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80324680)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | AMPA型グルタミン酸受容体 / NMDA型グルタミン酸受容体 / HNK-1糖鎖 / N型糖鎖 / ペリニューロナルネット / Lewis X抗原 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）AMPA型グルタミン酸受容体に関しては、実際の脳内に存在する受容体の主要な構成サブユニットであるGluA1およびGluA2を精製し、それぞれの糖鎖付加部位ごとにどのような糖鎖が発現しているのかを質量分析で解析した。その結果、糖鎖付加部位ごとに特徴のある糖鎖の存在が明らかとなった。
２）NMDA型グルタミン酸受容体はAMPA型受容体と同様興奮性のシナプス後部に集積し、シナプス可塑性調節に関与する重要な分子である。NMDA型受容体の構成サブユニットの１つであるGluN1上のN型糖鎖には、通常の膜タンパク質には観察されない高マンノース型糖鎖が発現した。そこでこの高マンノース型糖鎖の付加制御に関与する部位を調べたところ、C末端領域に存在していることが明らかとなった。さらにGluN1のC末端領域を用いてYeast Two-hybrid法を用いて相互作用分子を探索し、候補となる分子を得た。
３）HNK-1糖鎖と同様神経系で特徴的な発現様式を示すLewis X糖鎖抗原の発現制御機構について解析を行った。マウス脳において、Lewis X抗原はO-マンノース型糖鎖上に存在し、その主要なキャリアータンパク質は受容体型フォスファターゼRPTPβとそのスプライシングバリアントphosphacanであることを見出した。またその生合成にはガラクトース転移酵素B4GalT2が関与していることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シナプス可塑性調節に重要なAMPA型グルタミン酸受容体に存在するN型糖鎖の解析では、その主要な構成サブユニットであるGluA1とGluA2の糖鎖付加部位変異体を作成し、細胞表面発現量、チャネル機能への変化、細胞表面での側方移動に対する影響を解析し、特定の糖鎖付加部位変異体で影響が観察されることを明らかにした。同時に脳内のGluA1とGluA2上に実際にどのような糖鎖が付加されているのかを明らかにした。また、AMPA型受容体同様シナプス可塑性調節に重要なNMDA型受容体にも特徴的な糖鎖が存在し、その制御に関与する可能性のある分子を得ることができた。さらにHNK-1糖鎖と同様神経系で特徴的な発現様式を示すLewis X糖鎖抗原についてキャリアー分子や生合成酵素を明らかにすることができた。従って概ね順調に研究が進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は全体を通して少し研究が遅れているAMPA型グルタミン酸受容体上のHNK-1糖鎖とN-cadherinとの相互作用に関する研究とペリニューロナルネット (PNN)におけるHNK-1糖鎖抗原の解析を重点的に進める。また、来年度は本研究の最終年度であることから、現在までに得られている成果をできるだけ早く論文にまとめ報告する方針で研究を進める。
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[Journal Article] An Oncogenic Protein Golgi Phosphoprotein 3 up-regulates Cell Migration via Sialylation.2014
Author(s)
Isaji T, Im S, Gu W, Wang Y, Hang Q, Lu J, Fukuda T, Hashii N, Takakura D, Kawasaki N, Miyoshi H, Chin L, Gu J
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Journal Title
J.Biol. Chem.
Volume: 289
Pages: 20694-20705
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] A novel HNK-1 epitope in perineuronal nets2014
Author(s)
Keiko Yabuno, Tomomi Izumikawa, Hiromu Takematsu, Hiroshi Kitagawa, and Shogo Oka
Organizer
Joint Meeting of the Society for Glycobiology and the Japanease Society of Carbohydrate Research
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii, USA
Year and Date
2014-11-16 – 2014-11-19
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[Book] Glycoscience: Biology and Medicine (Taniguchi, N., Endo, T., Hart, G.W., Seeberger, P.H., and Wong, C.H., eds)2015
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[Book] Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes, 2nd Ed (Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M., Narimatsu, H., Yamaguchi, Y., and Angata, T., eds)2014
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