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浅野, 雅秀 ; Asano, Masahide
概要:
金沢大学学際科学実験センター<br />β4GalT-I欠損マウスの骨髄細胞はX線照射した野生型マウスに移植しても，レシピエントの骨髄に生着しないことを見いだした。β4GalT-I欠損骨髄細胞はレシピエントの造血系を再構築できないだけでなく
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，移植後短時間での骨髄への生着が顕著に減少しており，骨髄幹細胞（HSC）の骨髄へのホーミングが障害されていた。次に，シアル酸合成の鍵酵素であるGNE遺伝子の点変異マウス（シアル酸の合成が低下）の骨髄細胞を用いて移植を行ったところ，β4GalT-I欠損骨髄細胞ほどではないが，骨髄へのホーミングが半分程度に減少し，シアル酸もHSCの骨髄へのホーミングに重要であることが示唆された。<br />We have found that beta4GalT-I-deficient bone marrow (BM) cells cannot engraft in the BM of X-ray radiated wild-type mice. Not only beta4GalT-I-deficient BM cells cannot establish hematopoietic system of recipient mice, but also their engraftment into the BM shortly after BM transfer was markedly reduced, indicating that homing of hematopoietic stem cells (HSC) into the BM was impaired. We next investigated mice having a point mutation in the GNE gene, that encodes a key enzyme for sialic acids biosynthesis. Homing efficiency of BM cells from GNE point-mutant mice was reduced to half that of wild-type mice, although the reduction was not prominent as in beta4GalT-I-deficient mice. These results suggest that sialic acids at the terminus of carbohydrate chains also play a role in HSC homing.<br />研究課題/領域番号:23650232, 研究期間(年度):2011 – 2013
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浅野, 雅秀 ; Asano, Masahide
概要:
金沢大学学際科学実験センター<br />ガラクトース転移酵素やシアル酸合成酵素の遺伝子改変マウスを解析することにより,IgA腎症やネフローゼの発症に糖鎖異常が関わっていることを明らかにした。また,ガラクトース含有糖鎖はその種類によって,空間
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学習・記憶や協調運動などの高次脳機能や初期発生にも重要な役割を担っていることを明らかにした。これらの成果は糖鎖の生物学的重要性を示すと共に,ヒト疾患の診断や治療に応用できると考えられる。<br />研究課題/領域番号:19300144, 研究期間(年度):2007 – 2009
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浅野, 雅秀 ; Asano, Masahide
概要:
金沢大学学際科学実験センター<br />高次脳機能における糖鎖の役割を明らかにするために様々な糖鎖遺伝子の改変マウスを用いて,行動実験を中心に解析を行なった。β4GalT-2欠損マウスやC6ST-1 Tgマウスでは新奇刺激に対する過敏性や注
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意機能の異常が認められ,ドーパミン系の異常が示唆された。脳特異的β4GalT-5とβ4GalT-6欠損マウスでは活動性の変化や注意機能の異常が見られ,ミエリン形成の異常が示唆された。このように糖鎖は高次脳機能に重要な役割を持っていることが明らかとなった。<br />To elucidate the role of carbohydrates in higher brain functions, we investigated glycogene-manipulated mice using behavioral analysis. β4GalT-2 KO mice and C6ST-1 Tg mice showed hypersensitive to novel stimuli and disturbed attention, and were suggested to be impaired in the dopamine system. β4GalT-5 KO mice and β4GalT-6 KO mice showed abnormal activity and disturbed attention, and were suggested to be impaired in myelin formation. These results indicated that carbohydrates play an important role in higher brain functions.<br />研究課題/領域番号:22300142, 研究期間(年度):2010 – 2012
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浅野, 雅秀 ; Asano, Masahide
概要:
金沢大学学際科学実験センター<br />細胞の増殖と分化には細胞間の相互作用が重要であり,細胞表面の糖鎖を介した相互作用はその中でも重要な機構の一つである。我々はβ-1,4-ガラクトース転移酵素-I(β4GalT-I)遺伝子KOマウスを作成
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して,生体内でのガラクトース糖鎖の役割を解析してきた。しかし,最近β4GalTが7つの遺伝子からなるファミリーを形成していることがわかり,β4GalT遺伝子群に役割分担があることがわかってきた。そこで,β4GalT-I KOマウスの糖鎖構造を詳細に解析して,β1,4-結合のGalを定量し、糖鎖生合成における細胞種ごとのβ4GalT-I遺伝子の寄与を検討した。次に、β4GalTが生合成に関与することが知られているセレクチンのリガンド糖鎖について解析し、その生合成におけるβ4GalT-Iの寄与を検討した。さらに、セレクチンが関与する炎症反応について、β4GalT-I KOマウスの応答性を解析し、β4GalT-I遺伝子の欠損が炎症反応に与える影響を明らかにした。また、皮膚創傷治癒過程におけるβ4GalT-I遺伝子欠損の影響を解析した。以上の結果、β4GalT-Iはセレクチンのリガンド糖鎖の生合成に重要な役割を担っており、β4GalT-I KOマウスでは、その欠損のために炎症反応の減弱や皮膚創傷治癒過程の遅延が生じたと考えられた。以上の解析はすべて交雑系のβ4GalT-I KOマウスを用いて行ったが、一方、近交系のβ4GalT-I KOマウスは胎生後期に致死となることを明らかにした。致死となる数日前から胎仔よりはむしろ胎盤の成長遅延が顕著に認められ、胎盤の異常が致死の原因であることが示唆された。このようにマウスの遺伝的背景により致死性が変化する理由として、他のβ4GalT遺伝子群による相補が考えられたので、他のβ4GalT遺伝子のKOマウスも作製して両者の役割分担の解析を現在進めている。<br />Cell-to-cell, interactions are important for cell growth and differentiation. The interaction through cell surface carbohydrates is one of indispensable mechanisms among them. We have been studying on the role of carbohydrates in vivo by generating a gene knockout mouse deficient in β-1.4-galactosyhransferase-I(β4GalT-I). β4GalTs are recently found to form the gene family consisting of 7 genes, which have their own roles.We analyzed carbohydrate structures of β4GalT-I KO mice in detail. Contribution of β4GalT-I gene to the biosynthesis of carbohydrates of various cell types was estimated by measuring Gal residues in the β1,4-linkage. Next, carbohydrate ligands of selectins, which are known to be synthesized by β4GalTs and other glycosyltransferases, were analyzed in β4GalT-I KO mice. Contribution of β4GalT-I gene to their biosynthesis was also estimated. Furthermore, Inflammatory responses of β4GalT-I KO mice and the effect of β4GalT-I deficiency were examined. In addition, the effect of β4GalT-I deficiency on skin wound healing was examined. Our results indicated that β4GalT-I plays an important role in the biosynthesis of carbohydrate ligands of selectins and their deficiency results in reduction of inflammatory responses and delayed wound healing in β4GalT-I KO mice.While these results were obtained using β4GalT-I KO mice on mixed genetic backgrounds, we found β4GalT-I KO mice on inbred background to be lethal during late embryogenesis. Since growth retardation of the placenta rather than the embryo was remarkable several days before its death, the defect of placenta was suggested to be a cause of the embryonic lethality. Since the reason of changeable lethality depending on genetic background might be a compensatory activity by other β4GalTs, gene knockout mice deficient in another β4GalT gene were generated. Studies on elucidating the role of these p4GalT genes are in progress.<br />研究課題/領域番号:13480280, 研究期間(年度):2001 – 2003<br />出典：「ノックアウトマウスを用いたガラクトース転移酵素遺伝子群の役割分担の解明」研究成果報告書 課題番号13480280（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/report/KAKENHI-PROJECT-13480280/134802802003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
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