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2018 Fiscal Year Research-status Report

糖鎖によるオリゴデンドロサイトの分化制御機構

Research Project

Project/Area Number 17K07355
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

久保山 和哉  徳島文理大学, 薬学部, 助教 (20619671)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsオリゴデンドロサイト / コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG) / 糖鎖 / 細胞分化 / OL1細胞 / AFAP1L2 / チロシンリン酸化 / AKT
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、コンドロイチン硫酸糖鎖によるオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPCs)のオリゴデンドロサイトへの分化・成熟およびミエリン鞘形成の調節メカニズムの解明を目的としている。PTPRZは、その細胞外領域がコンドロイチン硫酸糖鎖によって修飾されているユニークな受容体型タンパク質チロシン脱リン酸化酵素(RPTP)である。我々はこれまでに、OPCsの分化・ミエリン化および再ミエリン化がPTPRZによって抑制されていること(Kuboyama et al., Plos One 7: e48797, 2012; Kuboyama et al., J Neurosci 35: 12162-12171, 2015)、PTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖はその脱リン酸化酵素活性の維持に関わっていること(Kuboyama et al., J Biol Chem 291: 18117-18128, 2016)、また、プロタミンと呼ばれるペプチド分子がPTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖に作用してPTPRZの会合を促進し、その酵素活性を抑制し、オリゴデンドロサイトの分化を促進すること(Kuboyama et al., Plos One 12: e0189164, 2017)などをなどを見出してきた。当該年度は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一種であるPTPRZが、どのようなメカニズムでOPCsの分化を調節しているのか、その細胞内シグナル経路の解明を目指した。その結果、PTPRZの新たな基質分子としてAFAP1L2が見出された。プレイオトロフィンなどのリガンド分子がPTPRZの脱リン酸化活性を抑制することによって、AFAP1L2のリン酸化レベルが上昇し、その下流シグナルとしてPI3キナーゼの活性化を介してAKTおよびmTORが活性化することによって、OPCsの分化が促進されていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通りに研究実施を行えている。
成果の一部は既に査読付き国際学術雑誌で発表した(Glia 67: 967-984, 2019)。

Strategy for Future Research Activity

OPCsの分化に対して、PTPRZの細胞外領域と、細胞内脱リン酸化酵素活性との機能を分離した解析を行うために、我々が独自に作成したノックインマウス(Ptprz-CSマウスおよび、Ptprz-⊿D2マウス)を用いた解析を行う予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The PTN-PTPRZ signal activates the AFAP1L2-dependent PI3K-AKT pathway for oligodendrocyte differentiation: Targeted inactivation of PTPRZ activity in mice.2019

    • Author(s)
      Naomi Tanga, Kazuya Kuboyama, Ayako Kishimoto, Hiroshi Kiyonari, Aki Shiraishi, Ryoko Suzuki, Toshio Watanabe, Akihiro Fujikawa, Masaharu Noda
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 67 Pages: 967

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/glia.23583

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhanced extinction of aversive memories in mice lacking SPARC-related protein-containing immunoglobulin domains 1 (SPIG1/FSTL4).2018

    • Author(s)
      Ryoko Suzuki, Akihiro Fujikawa, Yukio Komatsu, Kazuya Kuboyama, Naomi Tanga, Masaharu Noda
    • Journal Title

      Neurobiology of learning and memory

      Volume: 152 Pages: 61

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.nlm.2018.05.010

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] コンドロイチン硫酸糖鎖によるオリゴデンドロサイト分化の抑制をプロタミンは中和する2018

    • Author(s)
      久保山 和哉, 藤川 顕寛, 丹賀 直美, 鈴木 亮子, 野田 昌晴
    • Organizer
      第133回薬理学会近畿部会
  • [Presentation] Protamine neutralizes chondroitin sulfate proteoglycan-mediated inhibition of oligodendrocyte differentiation2018

    • Author(s)
      Kazuya Kuboyama, Naomi Tanga, Ryoko Suzuki, Akihiro Fujikawa, Masaharu Noda
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] ラット非観血式血圧測定法によるアクティブ・ラーニングを促す謎解き型薬理学実習2018

    • Author(s)
      久保山和哉, 鈴木東介, 大塚庸介, 伊藤拓哉, 木下諒, 田中智大, 鉄澤愛彩, 山田麻紀
    • Organizer
      日本薬学会第139年会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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