新規のエンドスルファターゼSulfFP遺伝子の神経発達・精神障害発症における役割

新型内硫酸酯酶 SulfFP 基因在神经发育和精神疾病发病中的作用

基本信息

批准号：
17650089
负责人：
桝正幸
金额：
$ 1.86万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ヘパラン硫酸(HS)プロテオグリカンは、神経細胞の分化、移動、シナプス形成に重要な役割を担っている。ヒトExt1遺伝子多型や転座が自閉症と連関しているという報告があり、HSの異常が神経発達異常や精神疾患と何らかの関係があることが疑われるが、その詳細は不明である。我々は、最近、HSとシグナル分子の相互作用の要となる6-O-硫酸を特異的に分解する新規のスルファターゼ(SulfFP1とSulfFP2)を発見した。SulfFPは発生期から脳に多量に発現しており、脳形成に重要な役割を担っていると考えている。そこで、本研究は、我々が作成したSulfFP1、SulfFP2ノックアウトマウスの行動について調べることにより、SulfFP遺伝子と神経機能異常の関連を明らかにすることを目的としている。SulfFP1とSulfFP2ノックアウトマウスは、酵素活性部位をコードするエクソンを破壊したものであり、酵素活性が無くなった結果HSの硫酸化パターンに変化が生じることを既に確認している。行動実験を施行するにあたり、遺伝的背景を揃えるためにC57BL/6系統に10世代以上交配したマウスを用いた。純系ダブルノックアウトマウスの殆どは生後直ぐに死亡するため、本研究では、単独ノックアウトマウスの行動実験を実施した。昨年度は、SulfFP1とSulfFP2を各々単独で破壊した雄ホモマウスと雄野生型マウス各20匹を、ヘテロマウスの交配によって作成し、これらを用いて実験をおこなった。ロータロッド試験、オープンフィールド試験、高架式十字迷路、明暗選択試験、ビーム試験、恐怖条件付け試験などを行い、運動、自発行動量、不安、探索行動などに関する一般的なマウスの行動全般について調べたところ、一部の実験で野生型とホモの間に差が見られた。そこで、今年度は、更に解析マウス数を増やして、昨年度の実験の再現性を確認するとともに、その発症機序を探る実験を行った。その結果、明らかな異常が存在することが証明され、今後、この異常が生じる神経科学的基盤について調べる必要があることが明らかとなった。

乙酰硫酸（HS）蛋白聚糖在神经细胞的分化，运动和突触形成中起重要作用。据报道，人类Ext1基因多形和搬迁与自闭症有关，并且怀疑HS异常与神经发育或精神疾病有一定的关系，但细节尚不清楚。我们最近发现了一种新的硫酸酶（Sulffp1和Sulffp22），该硫酸酶是专门拆卸6-O-硫酸的，这是HS与信号分子之间相互作用的关键。自从大脑发生以来，硫磺就在大脑中表达，并认为它在脑形成中起着重要作用。因此，本研究旨在通过检查我们创建的Sulffp1和Sulffp2敲除小鼠的行为来阐明硫酸基因和神经功能异常的相关性。 Sulffp1和Sulffp2基因敲除小鼠已经被证实，酶活性被破坏，并且酶活性损失，HS硫酸盐的模式变化。在执行行为实验时，使用C57BL/6系统中超过10代的小鼠来对齐遗传背景。在这项研究中，大多数纯双基因敲除小鼠出生后立即死亡，因此该研究进行了单一的基因敲除行为实验。去年，我们创建了20种男性同性小鼠，该小鼠仅通过异性小鼠穿越而破坏了Sulfffp1和Sulffp2，并使用它们进行了实验。 Lotor Rod测试，开放式测试，高架迷宫，光线，黑暗选择测试，梁测试，恐惧调节测试等。在某些实验中，野生和HOMO之间存在差异。因此，今年，分析的数量进一步增加了，去年确认了实验的可重复性，并进行了实验以探索发病的机制。结果，证明存在明显的异常，很明显，有必要研究未来引起这种异常的神经科学基础。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Migration and nucleogenesis of mouse precerebellar neurons visualized by in utero electroporation of a green fluorescent protein gene.

通过绿色荧光蛋白基因的子宫内电穿孔可视化小鼠小脑前神经元的迁移和核生成。

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Neurosci. Res. 57
影响因子：
0
作者：
Okada;T.;et. al.
通讯作者：
et. al.

Neural Proteoglycans

神经蛋白多糖

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masu M.;et. al.
通讯作者：
et. al.

Specific and flexible roles of heparan sulfate modifications in Drosophila FGF signaling.

DOI：
10.1083/jcb.200603129
发表时间：
2006-09-11
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
0
作者：
Kamimura K;Koyama T;Habuchi H;Ueda R;Masu M;Kimata K;Nakato H
通讯作者：
Nakato H

Genetic marking of hematopoietic stem and endothelial cells : Identification of the Tmtsp genes encoding a novel cell-surface protein with the thrombospondin-1 domain.

造血干细胞和内皮细胞的遗传标记：鉴定编码具有血小板反应蛋白-1 结构域的新型细胞表面蛋白的 Tmtsp 基因。

DOI：
发表时间：
期刊：
Blood (In press)
影响因子：
0
作者：
Sumazaki R;Shiojiri N;Isoyama S;Masu M;Keino-Masu K;Osawa M;Nakauchi H;Kageyama R;Matsui A.;Takayanagi S. et al.
通讯作者：
Takayanagi S. et al.

Expression of a heparan sulfate remodeling enzyme, heparan sulfate 6-O-endosulfatase sulfatase FP2, in the rat nervous system