2015 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms for maintenance of the integrity of nervous tissues by glycosphingolipids
| Project Area | Deciphering sugar chain-based signals regulating integrative neuronal functions |
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| Project/Area Number |
23110008
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
古川 鋼一 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (80211530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 健一 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 特定拠点准教授 (50423059)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ガングリオシド / ノックアウト / 脂質ラフト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、b-系列ガングリオシドを全て欠損するGD3合成酵素遺伝子ノックアウト(KO)マウスを作成して解析してきたが、舌下神経再生系での再生不良が認められた以外は、著明な異常を認めなかった。行動異常解析を本格的に行い、幾つかの興味深い結果が得られた。
GD3合成酵素遺伝子KOマウスは、とくにRota-rodテストなどにおいて、著明な機能低下が認められたが、興味深いことに雄マウスにおいて神経機能低下が際立っていた。また、海馬スライスによるlong term potentiation (LTP)の解析結果により、明らかなLTP低下が見られ、memory 機能の低下が示唆された(高宮考悟博士との共同研究)。
さらに、この変異マウスで血清レプチンレベルの異常低下が認められたため、脂肪細胞の初代培養系を樹立して、レプチン分泌に対するb-系列ガングリオシドの制御機能を解析した。その結果、b-系列ガングリオシドが白色脂肪組織からのレプチン分泌に必須であり、KOマウスの白色脂肪組織におけるレプチンの蓄積が、そのことを支持する知見と考えられた。さらに視床下部の弓状核ニューロンにおけるレプチン受容体ObRの機能解析を行ったところ、KOマウスではレプチン刺激なしでもATAT3リン酸化の傾向が認められ、刺激時にはより強い反応が認められた。このことは、視床下部ニューロン由来細胞株N-41のGD3合成酵素cDNA導入による糖脂質糖鎖リモデリング実験でも証明された。すなわち、弓状核ニューロンはb-系列ガングリオシド欠損により感受性が亢進しており、そのためにレプチンレベルの低下があっても肥満を示さないことが示唆された。
これらの結果から、ガングリオシドの糖鎖が、代謝調節において末梢脂肪組織や中枢神経系にまたがって恒常性の維持に重要な役割を果たしていることが示された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Sialylation converts pathogenic anti-citrullinated protein IgG antibodies into effective inhibitors of murine arthritis2016
Author(s)
Ohmi Y, Ise W, Harazono A, Fukuyama H, Baba Y, Narazaki M, Shoda H, Takahashi N, Ohkawa Y, Ji S, Sugiyama F, Fujio K, Kumanogoh A, Yamamoto K, Kawasaki N, Kurosaki T, Takahashi Y, Furukawa K.
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 7
Pages: 11205
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Ganglioside GD3 enhances invasiveness via Yes activation by forming a complex of GD3/PDGFRα/Yes in gliomas2015
Author(s)
Yuki Ohkawa, Hiroyuki Momota, Akira Kato, Noboru Hashimoto, Yuhsuke Tsuda, Norihiro Kotani, Koichi Honke, Akio Suzumura, Keiko Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Atsushi Natsume, Toshihiko Wakabayashi and *Furukawa K
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 290
Pages: 16043-16058
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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