2014 Fiscal Year Research-status Report
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
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24790080
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
南 彰 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (80438192)
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2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | シアリダーゼ / シアル酸 / 糖鎖 / 海馬依存性記憶 / イメージング / 組織染色 / 行動解析 / アイソザイム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シアリダーゼには細胞内局在が異なる4種のアイソフォーム（NEU1、NEU2、NEU3、NEU4）がある。これまでの検討から、シアリダーゼが記憶に関与することが明らかになっている。本年度では、記憶の制御に関与するシアリダーゼアイソフォームについて検討を行った。当講座で開発した組織染色用のシアリダーゼ活性プローブ（BTP3-Neu5Ac）でラットの海馬急性切片を染色した結果、苔状線維終末に比較的強いシアリダーゼ活性が検出された。この活性は、苔状線維を電気的に高頻度で刺激（25-100 Hz）すると、刺激頻度に応じてただちに増加した。また、この増加はテトロドトキシンで電位依存性ナトリウムチャネルを阻害することによって抑制された。神経興奮と連動してシアリダーゼ活性が迅速に変化していることが示唆された。次に、BTP3-Neu5Acによって検出されるシアリダーゼアイソザイムについて検討した。ラット各種シアリダーゼアイソザイム（NEU1-4）を培養細胞に過剰発現させた後、細胞可溶化液を利用してBTP3-Neu5Acの加水分解を行ったところ、NEU2とNEU4によって効率良く加水分解された。次に、NEU1-4に対する各種抗体を利用してラット海馬切片の免疫組織染色を行った。その結果、苔状線維終末にはNEU3やNEU4が比較的豊富に発現していることを見出した。ラット海馬にNEU3やNEU4に対するsiRNAを持続的に投与したところ、モリスの水迷路によって評価した海馬依存性記憶能が低下した。
以上より、海馬の神経機能に関わるシアリダーゼアイソザイムの一部が明らかとなった。
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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
本年度では、当初の研究計画に準じて海馬の神経機能に関わるシアリダーゼアイソザイムの一部を明らかにした。また、研究代表者を中心に開発した新規シアリダーゼ活性染色プローブを利用して、神経活動と連動したシアリダーゼ活性の変化を可視化することに成功した。論文や学会発表によってこれらの研究成果を多数報告した。以上のことから、おおむね順調に進展している、と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、神経活動と連動して海馬のシアリダーゼ活性が増加することを見出した。しかしながら、シアリダーゼ活性の増加によって加水分解を受ける内在性基質については不明である。哺乳動物の脳における主要なシアル酸分子種はN-アセチルノイラミン酸であるが、研究代表者は、脳内に希少なシアル酸分子種であるN-グリコリルノイラミン酸(Neu5Gc)が微量に存在することを見出している（投稿準備中）。そこで、シアリダーゼの神経機能制御におけるシアル酸分子種の違いや内在性の基質（糖脂質や糖タンパク質）について重点的に調査する。
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[Journal Article] Imaging of influenza virus sialidase activity in living cells.2014
Author(s)
Yuuki Kurebayashi, Tadanobu Takahashi, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Shunsaku Takahashi, Maiko Takano, Takashi Agarikuchi, Tsubasa Sato, Yukino Matsuda, Akira Minami, Hiroaki Kanazawa, Yuko Uchida, Takehiko Saito, Yoshihiro Kawaoka, Toshihiro Yamada, Fumihiko Kawamori, Robin Thomson, Mark von Itzstein, Takashi Suzuki
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 4
Pages: 4877
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] N-glycolylneuraminic Acid on Human Epithelial Cells Prevents Entry of Influenza A Virus with N-glycolylneuraminic Acid Binding Ability.2014
Author(s)
Tadanobu Takahashi, Maiko Takano, Yuuki Kurebayashi, Midori Masuda, Sawako Kawagishi, Masahiro Takaguchi, Takashi Yamanaka, Akira Minami, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
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Journal Title
J. Virol.
Volume: 88
Pages: 8445-8456
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Terminal Sialic Acid Linkages Determine Different Cell Infectivities of Human Parainfluenza Virus Type 1 and Type 3.2014
Author(s)
Keijo Fukushima, Tadanobu Takahashi, Seigo Ito, Masahiro Takaguchi, Maiko Takano, Yuuki Kurebayashi, Kenta Oishi, Akira Minami, Tatsuya Kato, Enoch Y Park, Hidekazu Nishimura, Toru Takimoto, Takashi Suzuki
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Journal Title
Virology
Volume: 464-465
Pages: 424-431
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Histochemical Fluorescent Visualization of Influenza Virus Sialidase activity.2014
Author(s)
Tadanobu Takahashi, Yuuki Kurebayashi, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Shunsaku Takahashi, Maiko Takano, Takashi Agarikuchi, Tsubasa Sato, Yukino Matsuda, Akira Minami, Hiroaki Kanazawa, Yuko Uchida, Takehiko Saito, Yoshihiro Kawaoka, Toshihiro Yamada, Fumihiko Kawamori, Robin Thomson, Mark von Itzstein, Takashi Suzuki
Organizer
The 11th Japan-China International Symposium on Health Sciences
Place of Presentation
Shizuoka
Year and Date
2014-11-05
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