先天性筋ジストロフィーに関与する機能性糖鎖の構造とその生物学的役割に関する研究

先天性肌营养不良症相关功能糖链结构及其生物学作用的研究

• 批准号: 13J02038
• 负责人: 中川 直樹
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02038/
• 关键词: 先天性筋ジストロフィー; 糖鎖修飾; α-ジストログリカン; HNK-1ST; AGO61; II型滑脳症; LewisX抗原; O-マンノース型糖鎖; LARGE

本研究では、先天性筋ジストロフィー発症機構の理解に必須であるα-DG糖鎖修飾機構の解明を課題としている。本年度中に得られた結果は以下の通りである。ラミニン結合モチーフであるポストリン酸糖鎖の付加部位を一カ所しか持たないα-DGのドメイン欠損変異体Δmucinl-Fcを用いて、HNK-1STがα-DG上に合成する硫酸化糖鎖の構造解析を共同研究者の協力のもと行った。ポストリン酸糖鎖の基礎構造となるリン酸化三糖[GalNacβ1-3GlcNAcβ1-4(P-6)Man]を検出したが、本年度中にはリン酸基の末端側の修飾構造や硫酸基の検出には至らず、実験系の改善が必要であると考えられた。AGO61遺伝子欠損マウスを先天性筋ジストロフィーの病態モデルとして使用し、本疾患で生じるII型滑脳症の病態発症機構の解明を試みた。マウス胎児脳の免疫組織学的解析の結果、脳表面の基底膜の破綻は、胎生11.5日齢(E11.5)の時期に、興奮性神経細胞ではなく、より早期に発生するカハールレチウス細胞とsubplate neuronによる異所性の細胞塊形成が原因で生じることが明らかとなった。子宮内電気穿孔法により興奮性神経細胞をGFPで標識し、移動中の形態を観察した結果、AGO61遺伝子欠損マウス脳の神経細胞では、正常な双極性の形態がみられず、移動の方向にも異常をきたしていた。上記の知見は、先天性筋ジストロフィーで併発するII型滑脳症の病態解明に貢献する重要な知見である。上記の研究と並行して、Lewis X糖鎖抗原の神経系における発現制御機構を解析した。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。

This study is aimed at clarifying the mechanism of α-DG carbohydrate modification necessary for understanding the mechanism of congenital tendon development. This year's results are as follows: The structure analysis of sulfated glycocks synthesized on α-DG by HNK-1ST and α-DG was carried out in collaboration with co-researchers. The basic structure of the acid sugar chain [GalNacβ1-3GlcNAcβ1-4(P-6)Man] was detected. In the middle of this year, the modified structure of the terminal side of the acid group and the detection of the sulfate group were detected. The improvement of the system was necessary. AGO61 gene deficiency causes congenital muscle dysfunction, and attempts to elucidate the pathogenesis of type II gliosis. The results of immunohistochemical analysis of fetal tissue showed that the basement membrane of the fetal surface was deficient at the 11.5 day of birth (E11.5), and the excitatory neurons were developed at the early stage. In utero electroporation method, excitatory neurons are identified by GFP, morphological changes in migration are observed, AGO61 is deficient in excitatory neurons, normal bipolar morphology is detected, and migration direction is abnormal. The above observations are important for understanding the contribution of congenital muscle disorder to the development of type II gliosis. In this paper, we analyze the mechanism of Lewis X glycan lock antigen in the brain system. The Lewis X antigen is present on the O-type carbohydrate chain, and the main antigen is present on the receptor-type carbohydrate chain.

项目成果

HNK-1 sulfotransferase-dependent sulfation regulating laminin-binding glycans occurs in the Rost-phosphoryl moiety on α-dystroglycan

HNK-1 磺基转移酶依赖性硫酸化调节层粘连蛋白结合聚糖发生在 α-肌营养不良聚糖上的 Rost-磷酰基部分

• 发表时间: 2013
• 期刊: Glycobiology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Naoki Nakagawa;Hiromu Take matsu;Shogo Oka
• 通讯作者: Shogo Oka

Major glycan structure underlying expression of the Lewis X epitope in the developing brain is O-mannose-linked glycans on phosphacan/RPTPβ

发育中大脑中 Lewis X 表位表达的主要聚糖结构是磷酸聚糖/RPTPβ 上的 O-甘露糖连接聚糖

• DOI: 10.1093/glycob/cwu118
• 发表时间: 2015
• 期刊: Glycobiology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Shohei Yaji;Hiroshi Manya;Naoki Nakagawa;Hiromu Take matsu;Tamao Endo;Reiji Kannagi;Toru Yoshihara;Masahide Asano;Shogo Oka
• 通讯作者: Shogo Oka

神経系に発現するLewis X抗原のキャリアタンパク質および生合成酵素の解析

神经系统表达的Lewis X抗原载体蛋白和生物合成酶分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 中川直樹;萬谷 博;家治翔平;竹松 弘;遠藤玉夫;神奈木玲児;吉原 亨;浅野雅秀;岡 昌吾
• 通讯作者: 岡 昌吾

HNK-1 sulfotransferaseとLARGEによる競合的なα-ジストログリカンの糖鎖付加制御

HNK-1 磺基转移酶和 LARGE 对 α-肌营养不良聚糖糖基化的竞争性调节

• 发表时间: 2013
• 作者: 中川直樹;竹松 弘;岡 昌吾
• 通讯作者: 岡 昌吾

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