ガングリオシド合成酵素遺伝子の操作による可塑性の機構解析

通过操纵神经节苷脂合酶基因进行可塑性的机制分析

• 批准号: 08270235
• 负责人: 古川 鋼一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08270235/
• 关键词: ガングリオシド; ターゲッティング; 糖転移酵素; 脳

1、作製したGM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの脳神経系の異常につき解析を進めた。(1)まず、おおまかな観察では行動の異常を認めなかったが、ステップダウンテストやロータロッドテストなどにおいて顕著な低下を認め、記憶・学習機能の障害が示唆された。(2)また、神経伝達速度を比較検討するため、somatosensory evoked potentialを測定したところ、アキレン腱刺激の頭頂部までの伝達において明らかな遅延が認められ、シナプスにおける刺激伝達に何らかの障害があることが示唆された。2、ラット褐色細胞腫P-C12に2種のガングリオシド合成酵素遺伝子を各々導入したトランスフェクタントを用いて、糖鎖発現の変化と神経細胞増殖と分化の機構を検討した。(1)細胞形態では、neo耐性遺伝子のみを導入したコントロール株は親株と同様に円形〜楕円形であったが、GM2/GD2合成酵素遺伝子導入細胞はやや角張った形態を示した。一方、GD3合成酵素遺伝子の導入株は形態学的にはほとんど変化を認めなかった。(2)増殖速度および神経成長因子(NGF)による神経突起伸長反応の変化を検討では、GM2/GD2合成酵素遺伝子導入細胞はコントロール株よりも3〜5倍速い増殖を示し、NGFに対する反応においては、より強い突起伸長反応を示した。GD3合成酵素遺伝子の導入株はコントロールの約8〜10倍の増殖を示し,NGF刺激に対して突起の伸長反応が全く見られなかった。このGD3合成酵素遺伝子の導入株では、NGF刺激時の受容体Trkはコントロールと異なり無刺激でもリン酸化を認めたが、NGFによる上昇を認めなかった。以上より、複合型ガングリオシド糖鎖の変化が、神経機能や細胞内の増殖・分化関連遺伝子に大きな変化をもたらすこと、また、Trkなどのシグナル伝達に関わる諸分子が、糖鎖によって制御されていることが示された。今後、ガングリオシドと機能的および物理的に関連する細胞分子の同定と相互作用につき検討を進める。

1. The analysis of abnormal gene expression of GM2/GD2 synthase (1)The function of memory and learning is impaired due to abnormal recognition of actions, abnormal recognition of actions and abnormal recognition of actions. (2)For example, when comparing the velocity of the nerve, the somatosensory evoked potential was measured, and when the tendon stimulation was performed on the top of the head, the stimulation was delayed, and the stimulation was delayed. 2. Two kinds of enzyme genes were introduced into brown cells P-C12, and the mechanism of proliferation and differentiation of brain cells was discussed. (1)The cell morphology is similar to that of the parent strain, but the neo-resistant gene is introduced into the cell. The GM2/GD2 synthase gene is introduced into the cell and the shape of the cell is shown. A side, GD3 synthetic enzyme gene introduced into the plant morphology of the reverse (2)The growth rate of NGF was higher than that of GM2/GD2 synthase gene. The growth rate of NGF was higher than that of GM2/GD2 synthase gene. The GD3 synthase gene was introduced into the plant, and the growth rate of the plant was about 8 ~ 10 times. NGF stimulated the elongation of the plant. The GD3 synthase gene was introduced into the host cells, and the receptor Trk was stimulated by NGF. The above, complex type of protein chain transformation, nervous function and cell proliferation and differentiation related gene chain large change, protein chain, Trk chain related molecules, sugar chain control in the middle of the show. In the future, the functional and physical relationships between cells and molecules will be discussed.

项目成果

Keiko Furukawa et al.: "Genomic organization and chromosomal assignment of the human β1,4-N-acetylgalactosaminyl-transferase gene : Identification of multiple transcriptional units." J.Biol.Chem.271. 20836-20844 (1996)

Keiko Furukawa 等人：“人类 β1,4-N-乙酰半乳糖胺基转移酶基因的基因组组织和染色体分配：多个转录单位的鉴定。J.Biol.Chem.271（1996）。”

Masahiko Okada et al.: "High expression of ganglioside GD3 synthase gene in adult T cell leukemia cells unrelated to the gene expression of human T lymphotropic virus type I." Cancer Res.56. 2844-2848 (1996)

Masahiko Okada 等人：“成人 T 细胞白血病细胞中神经节苷脂 GD3 合酶基因的高表达与人类 T 淋巴细胞病毒 I 型的基因表达无关。”

Kogo Takamiya et al.: "Mice with disrupted GM2/GD2 synthase gene lack complex gangliosides, but exhibit only subtle defecrs in their nervous system." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93. 10662-10667 (1996)

Kogo Takamiya 等人：“GM2/GD2 合酶基因被破坏的小鼠缺乏复杂的神经节苷脂，但其神经系统仅表现出细微的缺陷。”

古川鋼一 ら: "ガングリオシド合成酵素遺伝子発現と人為的改変…個体レベルでのアプローチ…" 細胞工学. 15. 785-792 (1996)

Koichi Furukawa 等人：“神经节苷脂合酶基因表达和人工修饰……个体水平的方法……”《细胞工程》15. 785-792 (1996)。

Akihito Yamamoto et al.: "Heterogeneity in the expression pattem of two ganglioside synthase genes during mouse brain development." J.Neurochem.66. 26-34 (1996)

Akihito Yamamoto 等人：“小鼠大脑发育过程中两种神经节苷脂合酶基因表达模式的异质性。”