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吉原, 亨 ; Yoshihara, Toru
概要:
金沢大学子どものこころの発達研究センター<br />本研究では，糖転移酵素に変異を持つ遺伝子改変マウスを用いた行動解析を端緒として，高次精神機能の障害やそれを一因とする精神疾患と脳内の糖鎖機能との関連について検討した．糖鎖修飾に重要な3つの
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遺伝子改変マウスを用いて実験を行い，1）糖タンパクの合成に関わるガラクトース転移酵素を欠損させたマウスにおいては，不安の減弱，社会性行動と注意機能の変化を見出した．2）糖脂質の合成に関わるガラクトース転移酵素を欠損させたマウスでは軸索変性によると推察される顕著な運動障害と発育不全，これらの障害はヒトの精神疾患，神経疾患と類似するものであり，病因理解，治療法の確立に有用なモデルマウスであることが明らかとなった．<br />In this study, we focused on the functions of glycosyltransferases that acts as key factors in behavioral regulators. To reveal the relationships between those glycosyltransferases and human mental / neurological disease, we employed several strains of gene mamipulated mice and behavioral, histological and biochemical strategies were used. As result, 1) the knockout mouse related to the glycoprotein formation showed enhanced anxiety and disturbance of attention / sensory gating. 2) the knockout mouse related to the glycolipid formation showed severe motor disfunction and developmental retardation that could be explained by axonal disorganization. Therefore these behavioral phenotypes observed in several gene manipulated mice have similarities in human mental / neurological disease, we could confirm that these model mice are useful for the understanding of human disease.<br />研究課題/領域番号:23700509, 研究期間(年度):2011-2013
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唐澤, 忠宏 ; Karasawa, Tadahiro
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />本研究の目的は、「内在性分泌型RAGE(esRAGE)タンパクは、自然免疫・粘膜防御を担う重要な液性因子である」という仮説を検証することである。1.esRAGEと病原微生物、特にListeria mo
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nocytogenesとの相互作用の解析(1)表面プラスモン共鳴法を用いた実験において、esRAGEとL.monocytogenesが直接結合することが明らかになり,そのリガンドは鞭毛タンパクflagellinであった。その結合解離定数は約10^<-8>Mであった。(2)esRAGEタンパクが鞭毛タンパクflagellinと結合することで、L.monocytogenesの運動を抑制した。増殖阻害活性、殺菌作用、オプソニン効果は認めなかった。(3)flagellinはesRAGBのみならず膜型RAGEにも結合することがわかり、その結合によってRAGE細胞内シグナルであるNFκBが活性化が生じた。2.RAGE/esRAGEを共に欠損するRAGEノックアウトマウスを用いた感染実験(1)RAGE+/+マウス由来腹腔マクロファージの方が、RAGE-/-マウス由来腹腔マクロファージよりL.monocytogenesの処理能力が高かった。(2)RAGE/esRAGE系はマウスのリステリア感染に対して防御的に働いていた。a.2種類の遺伝背景のマウスで感染実験を行った。B6、CD-1ともにRAGE+/+マウスの方がRAGE-/-マウスに比べて有意に生存率が高かった。b.定量的に臓器単位面積当たりのL.monocytogenesの病巣部数を数えたところ、RAGE-/-マウスの方が有意に多かった。c.組織学的炎症の程度もRAGE-/-マウスの方が有意に重症であった。以上の結果から,esRAGEのみならず膜型RAGEを含めたRAGE/esRAGE系は,病原微生物に対する防御作用を担う生体因子であると考えられた。<br />研究課題/領域番号:16659116, 研究期間(年度):2004 – 2006<br />出典：「内在性分泌型RAGEタンパクの病原微生物に対する防御作用」研究成果報告書 課題番号16659116（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16659116/)を加工して作成
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大野, 博司 ; Ohno, Hiroshi
概要:
理化学研究所 / 金沢大学医薬保健研究域医学系<br />上皮細胞特異的に発現し、側基底面細胞膜への膜蛋白質の極性輸送を担うクラスリンアダプター複合体,AP-1B複合体の個体レベルでの役割を明らかにする目的で、AP-1Bのサブユニットμ1B
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の遺伝子欠損マウスの解析を行った。μ1B欠損マウスは成長障害が認められ、ほとんどは3ヶ月以内に死亡した。組織学的検討の結果、腸管上皮の過形成が認められた。免疫組織染色の結果、μ1B依存的に側基底面細胞膜に局在するLDL受容体がμ1B欠損マウスでは管腔側細胞膜にも存在しており、また本来管腔側細胞膜のみに局在するsucraseやvillinが側基底面細胞膜にも局在していた。電顕による観察でも本来管腔側のみに見られる微絨毛が側基底面細胞膜に異所性に認められた。これらの結果は、AP-1Bが個体レベルでも上皮細胞における極性輸送制御に重要であることを示唆している。μ1B欠損マウスでは腸管粘膜上皮の過形成が見られたことからKi67陽性の増殖細胞の分布を調べたところ、野生型では幹細胞が存在するクリプト底部にのみ見られるのに対し、μ1B欠損マウスではクリプトから絨毛部にかけて広く分布していた。EGF受容体ファミリーのErbB2/ErbB3ヘテロ2量体はEGF増殖シグナルを伝達するが、分化した上皮細胞では、ErbB3は管腔側に、ErbB2はAP-1Bにより側基底面細胞膜に分かれて局在するため増殖シグナルは伝達されない。しかしμ1B欠損マウスにおいてはErbB2が管腔側にも局在するため異常な増殖シグナル伝達が起こることが示唆された。さらに、μ1B欠損マウスではβ-cateninの核移行も亢進していた。β-cateninは上皮細胞のクリプトー絨毛軸における移動を制御するEphB2の転写も制御することから、β-cateninの核移行亢進がμ1B欠損マウスにおける増殖細胞の異常分布に寄与している可能性が示唆された。<br />研究課題/領域番号:15079203, 研究期間(年度):2003-2007<br />出典：「輸送小胞形成・積み荷蛋白質選別の分子機構とその高次機能における役割」研究成果報告書 課題番号15079203（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15079203/)を加工して作成
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若山, 友彦 ; Wakayama, Tomohiko
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />造精細胞に発現する細胞接着分子Cadm1は、セルトリ細胞に発現するポリオウィルス受容体と相互作用することにより、精子形成に関与する。Cadm1のKOマウスでは、造精細胞の形態異常やアポトーシスによる精
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子形成障害により不妊を生じる。本研究では、造精細胞の細胞内でCadm1と相互作用する2つのアダプター蛋白質BspryとMpp6を同定した。BspryとMpp6は伸長精子細胞に局在することが分かった。<br />Cell adhesion molecule-1(Cadm1) is expressed in only spermatogenic cells. It is involved in spermatogenesis by the interaction with poliovirus receptor expressed in Sertoli cells. Cadm1-deficient mice have male infertility due to defective spermatogenesis, in which abnormal spermatids and apoptotic cells are prominent. In the present study, we identified two adaptor molecules, Bspry and Mpp6, which interact with Cadm1. Both molecules localized in elongating spermatids of the testis.<br />研究課題/領域番号:22590172, 研究期間(年度):2010–2012
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松本, 邦夫 ; Matsumoto, Kunio
概要:
Met/HGF受容体のシグナル変換能は傷害・細胞間接着などによって制御され、正常組織においてはたとえHGFが結合しても活性化されない何らかの抑制機構が働いている。本研究では細胞間接着やjuxtamembrane領域(Jxt領域)内のSer9
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85のリン酸化を介したMet受容体抑制機構を解析するとともに、Jxt領域欠損Met(ΔJxt-Met)を発現するノックインマウスの作成を行った。 1.HGFは低細胞密度下の肝細胞の増殖を促す一方、高細胞密度では増殖を促進しない。低細胞密度ではHGFによるMet活性化が持続する一方、高細胞密度ではLARチロシンフォスファターゼがMetを不活化した。Met-LAR複合体形成によるMetの活性化抑制は細胞間接触や組織化を介した再生制御に関与することが示唆された。 2.ΔJxt-Metを発現するノックインマウス作成のため、前年度において選択した相同的組換えを起こしたES細胞からキメラマウスを作成し、キメラマウスの交配によりΔJxt-Met発現マウスを作成するとともに、本マウスでの病理異常を解析した。 3.培養肝細胞系でJxt領域のSer985がリン酸化された状態ではHGFに依存したMet受容体のチロシンリン酸化が抑制された。無傷の肝臓ではSer985がリン酸化されHGFによるMet活性化が抑制されている一方、傷害を引き金にSer985の脱リン酸化が引き起こされ、HGF依存的なMet活性化に一致すること、再生のピークを過ぎると再びSer985はリン酸化され抑制機能が働くことが明らかになった。 Met受容体の抑制機能はHGF-Met系を介した組織再生の制御に関与することが強く示唆された。Met受容体ON〓OFFシグナル変換制御のさらなる解析は形態形成や再生制御の深い理解につながると考えられる。<br />HGF (hepatocyte growth factor) and Met/HGF receptor tyrosine kinase play important roles in tissue regeneration. In non-injured normal tissues, Met activation/tyrosine phosphorylation is suppressed even following binding with HGF. Thus, HGF-dependent Met receptor activation may be regulated by not only HGF-binding but also cellular context such as cell-cell contact and cellular injury. In this research, suppressive mechanisms of Met activation through cell-cell contact and Ser985 phosphorylation in the juxtamembrane domain of the Met were investigated.1. In hepatocytes cultured at a sparse cell density, HGF induced prolonged Met activation and a marked mitogenic response. In contrast, HGF induced transient Met activation but failed to induce mitogenic response in confluent hepatocytes with tight cell-cell contact. Expression of the protein tyrosine phosphatase, LAR increased following HGF-stimulation specifically in confluent hepatocytes. LAR associated with Met and dephosphorylated ty rosine-phosphorylated Met. Thus functional association of LAR and Met underlies the inhibitory mechanism by which HGF-dependent Met activation is suppressed by cell-cell contact.2. In hepatocytes in culture, HGF-dependent Met tyrosine phosphorylation/activation was inhibited when Ser985 was phosphorylated. In the normal liver, Met Ser985 was phosphorylated, however, Ser985 was dephosphorylated after hepatic injury such as partial hepatectomy. In reciprocal manner to Ser985 phosphorylation, Met was activated after hepatic injury. The results suggest that Ser985 in the juxtamembrane domain of Met is regulated by tissue injury and that Ser985 phosphorylation in the juxtamembrane domain of Met may be a mechanism by which HGF-dependent Met activation is suppressed in non-injured organs. Because Met receptor deleted with the juxtamembrane is naturally expressed as a splicing variant, the juxtamembrane of the Met may play an important role in regulation of HGF-dependent Met activation in response to tissue injury.3. Physiological significance of the juxtamembrane domain of Met in the development and tissue regeneration is investigated using the transgenic mice which express only variant Met deleted with the juxtamembrane domain.<br />研究課題/領域番号:18570127, 研究期間(年度):2006–2007<br />出典：「Met/HGF受容体シグナル変換能の制御を介した組織再生・恒常性維持機構の研究」研究成果報告書 課題番号18570127 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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高松, 博幸 ; Takamatsu, Hiroyuki
概要:
モエシンKOマウスは以下の表現型異常が認められた。末梢血白血球減少、貧血、体重減少と脾腫大、骨髄造血幹細胞の減少、骨髄・脾臓のB細胞・形質細胞の減少とT細胞の増加、脾臓の濾胞構造の不明瞭化である。一方、モエシンKOマウスにモエシン蛋白質を免
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疫したところ、抗モエシン抗体が産生された。前処置後の野生型マウスに抗モエシン抗体を産生する脾臓・骨髄細胞を骨髄内移植したところ、野生型マウスに抗モエシン抗体産生、TNFαとIFNγ濃度の上昇、白血球減少がみとめられたが、血小板減少と貧血は認められなかった。<br />Moesin KO mice grew normally. However, the body weight of moesin KO mice was lower than that of WT mice. Complete blood counts of moesin KO mice revealed leukocytopenia and macrocytic anemia ; platelet counts were comparable. Moesin KO mouse spleens were heavier than those of WT mice and follicle formation in spleens of moesin KO mice were obscure with increased CD3^+lymphocytes and reduced CD19^+lymphocytes as compared with WT mice. BM of moesin KO mice was normocellular and characterized by increased CD3^+lymphocytes and reduced CD19^+lymphocytes as seen in spleens of moesin KO mice. The number of lineage negative, Sca-1^+, and c-Kit^+(LSK) mouse HSCs in moesin KO BM tended to be lower than that of WT mice. Moesin KO spleen/BM cells capable of producing anti-moesin antibodies were infused into BM of WT B6 male mice. Transplanted mice showed leukocytopenia and increase of TNFαand IFNγin plasma compared to WT B6 male mice transplanted with WT spleen/BM cells, but anemia and thrombocytopenia were not observed.<br />研究課題/領域番号:21591237, 研究期間(年度):2009-2011
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吉岡, 和晃 ; Yoshioka, Kazuaki
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />本研究において申請者らは、発生期・生後の生理的および病的（虚血、腫瘍）血管新生ならびに血管恒常性維持にクラスII型PI3K-C2αが重要な役割を果たすことを明らかにした。内皮細胞においてC2αをノック
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ダウンすると、エンドソーム輸送の障害、VE-カドヘリンの配送異常が引き起こされた。C2αヘテロ欠損マウスでは、アンジオテンシンII投与に対する解離性大動脈瘤形成の発症率上昇が見られた。以上のことから、C2αは血管内皮細胞において、小胞輸送の制御を介した物質輸送及びエンドソーム上でのシグナル伝達に必須であり、これらの作用により血管形成と血管の健全性維持に重要な役割を担うことが明らかになった。<br />Although class I PI3Ks and class III Vps34 are well-characterized, the physiological roles of PI3K class IIa (C2a) remain largely unknown. Global C2a-null mice and EC-specific C2a conditional KO mice showed embryonic lethality due to defects in sprouting angiogenesis and vascular maturation. In cultured ECs, siRNA-mediated knockdown of C2a resulted in impaired endosomal trafficking. C2a knockdown also impaired cell signaling including VEGF receptor-2 internalization and RhoA activation on endosomes, but not Akt and ERK. Consequently, endosomal delivery of VE-cadherin to EC junctions was disturbed, leading to defects in VE-cadherin transport and assembly and barrier integrity. C2a haplo-insufficient mice exhibited defective postnatal angiogenesis and vascular barrier integrity with a higher incidence of dissecting aortic aneurysm formation on angiotensin-II infusion. Thus, C2a plays a crucial role in vascular formation and barrier integrity.<br />研究課題/領域番号:23590257, 研究期間(年度):2011-2013
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吉岡, 和晃 ; Yoshioka, Kazuaki
概要:
本研究では、"クラスII型PI3キナーゼC2α"の機能、特に血管恒常性における役割を明らかにするために、C2α遺伝子KOマウスを用いてC2αの生理機能と血管障害における役割を解析することを目的として実施した。KOマウスの表現型解析から、胎生
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期血管形成プロセスの異常は血管新生、特に血管成熟過程に起因する可能性が高いと考えられた。また、C2αヘテロKOマウス血管障害モデルでは、解離性大動脈瘤が高頻度に観察された。C2αはこれまで全く生理機能が知られてなく、クラスI型PI3キナーゼとは異なる基質特異性、細胞内分布を示すことから、血管恒常性維持に必須の新たな機能的役割を持つ細胞内制御因子でありことが明らかとなった。<br />Phosphatidylinositol-3-OH kinase (PI3K) family, which comprises three classes, regulates a diverse array of cellular processes through the generation of 3-phosphoinositides. Although class I PI3Ks including p110α, p110β, p110δ and p110γ isoforms were well characterized among three classes, the in vivo physiological functions of class II PI3Ks, which comprise three members PI3K-C2α (C2α), C2β and C2γ, remain largely unknown. We found that Pik3c2a gene-global disruption (C2α KO) and conditional loss of C2α in endothelial cells (ECs) in mice, but not in vascular smooth muscles (VSMCs) and cardiomyocytes, caused embryonic lethality due to impairment of developmental angiogenesis characterized by incomplete EC sprouting and mural-cell (VSMCs and pericytes) coverage. Finally, C2α-haploinsufficient mice are alive, but exhibit vascular hyperpermeability and a higher incidence of dissecting aortic aneurysms with rupture on angiotensin-II (AngII) infusion. These results provide the first evidence that C2α plays a novel essential role in endothelial physiology, particularly angiogenesis and barrier integrity, through regulating endosomal trafficking and underscore broader roles for PI3K family members in vascular physiology.<br />研究課題/領域番号:20590207, 研究期間(年度):2008-2010
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浅野, 雅秀 ; Asano, Masahide
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />交雑系(129XC57BL/6)のGalT-I KOマウスは正常に発生するが,C57BL/6に8世代戻し交配したKOマウスは胎生後期から成長の遅延が認められ,出生時に100%死亡することを明らかにした
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。そこでさらにBALB/cに戻し交配すると,今度は胎生中期に致死となることがわかった。胎生10.5日ですでに発生の異常が認められ,出生前には胎児は吸収されてしまって存在しない。現在,その死亡原因を解析しているところである。また,マウスの遺伝的背景によってこのように大きく死亡時期が異なる理由についても今後解析していく。GalT-Iは主としてN型糖鎖の合成に関わると言われていたが,GalT-I KOマウス(交雑系)の赤血球膜上の糖鎖構造を詳細に解析したところ,Core2のO型糖鎖の合成も著しく阻害されていることが明らかとなった。Core2 O型糖鎖のβ-1,4ガラクトース側鎖はセレクチンのリガンド糖鎖であるシアリルLe^xの形成に必須であるので,このマウスはセレクチンのリガンド糖鎖の発現が低下している可能性が考えられた。白血球膜上のCore2のO型糖鎖の合成も著しく阻害されており,実際,このマウスの好中球や単球へのP-セレクチンの結合が低下していた。遅延型接触過敏症反応はセレクチンが重要な働きをしていることが知られているが,TNCBに対するこの反応がGalT-I KOマウスでは有意に抑制されていることがわかった。さらにその際,ランゲルハンス細胞のリンパ節への遊走能が阻害されていることを示す結果も得ている。以上の結果から,いくつか見つかったGalT遺伝子の中でもGalT-Iはセレクチンのリガンド糖鎖の合成に大きく関与しており,GalT-I KOマウスはセレクチンシステムの欠損による免疫系の異常が見られた。<br />研究課題/領域番号:11159202, 研究期間(年度):1999<br />出典：「ガラクトース転移酵素遺伝子ノックアウトマウスを用いた糖鎖機能の解析」研究成果報告書 課題番号11159202（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-11159202/)を加工して作成
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松永, 司 ; Matsunaga, Tsukasa
概要:
金沢大学医薬保健研究域薬学系<br />ヌクレオチド除去修復(NER)において、XPGとXPF-ERCC1はそれぞれ損傷の3′側と5′側の切断酵素として働くが、XPGやERCC1をノックアウトしたマウスはいづれも成長阻害、離乳前死亡というN
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ER欠損だけでは説明できない重篤な症状を示す。また、XPGはXPF-ERCC1による5′側切断にも関与している可能性が示唆されており、本研究ではXPGの除去修復エンドヌクレアーゼとしての機能以外の役割に注目した。1. Two-hybridシステムを用いた解析より、XPGとERCC1の相互作用が示唆された。プルダウンアッセイを用いて試験管内で確認したところ、バキュロウィルス高発現系から精製されたリコンビナントタンパクや試験管内転写/翻訳反応により合成されたタンパクで両者の相互作用が確認できた。また、その相互作用ドメインのマッピングを行い、XPGはN末とC末の2箇所(主にN末)にERCC1はN末の領域に特定できた。本研究で示されたXPGとERCC1との相互作用は、XPF-ERCC1の損傷部位へのリクルートに関与しているのかもしれない。2. XPGタンパクはNERとは別の修復機構である塩基除去修復(BER)にも関与する可能性が示唆されており、この点について検討した。まず、ウラシルを1個のみ含むDNA基質を用いて塩基除去修復の試験管内切断反応系を確立した。これを用いて各種細胞粗抽出液の切断活性を比較したところ、XP-G患者由来細胞や放医研の塩見らによって樹立されたxpgノックアウトマウス由来細胞の抽出液は、正常細胞に比べて常に低い切断活性(50-80%)を示すことがわかった。また、この低切断活性はウラシルDNAグリコシラーゼの反応効率の低下に起因していた。しかし、リコンビナントXPGを反応系に添加しても相補されず、XPGの塩基除去修復への関与は間接的なものであることが示唆された。<br />研究課題/領域番号:10165206, 研究期間(年度):1998<br />出典：「除去修復エンドヌクレアーゼの機能とその欠損による分子病態に関する研究」研究成果報告書 課題番号10165206（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-10165206/)を加工して作成
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