硬蛋白質利用研究施設　皮革研究部門

記憶維持には、神経細胞周囲の細胞外マトリックスが必要である。ヒアルロン酸は、主要な細胞外マトリックス糖鎖であり、シナプスを安定化することで記憶を強化する。ヒアルロン酸は、巨大な糖鎖であり、その分子量の違いによって異なる機能をもつ。しかし、組織ヒアルロン酸の分子量を簡便に解析する手法は確立されていない。本研究では、他検体からヒアルロン酸を迅速に精製、分析する手法を報告した。本研究は、脳におけるヒアルロン酸の機能解明のために有用なプラットフォームを提供する。

本研究では、日本ホタテガイの中腸腺から新規なフコシル化ヘパラン硫酸（Fuc-HS）を同定した。ホタテガイHSは、コンドロイチナーゼやヘパリナーゼなどの分解酵素に対する耐性を示し、軽度の酸加水分解により、ホタテガイHSがフコシル基を失うとヘパリナーゼに対する感受性が増加した。1H NMR解析から、FucがGlcAのC-3位置に結合している可能性が示唆された。GC-MSでは、Fucが3-O-または4-O-硫酸化されている可能性が示唆された。さらに、ホタテガイHSは抗凝固および神経突起伸展促進活性を示した。よって、ホタテガイ中腸腺は生物活性を持つ貴重なFuc-HSの源である。

高次脳機能を司る大脳皮質は、発生期に神経細胞が移動することで厚みを増していく。この神経細胞の移動を制御する、細胞内機構はよく研究されている。しかし、細胞外マトリックスのような細胞外環境が神経細胞移動に関与するのか不明な点が多い。本研究では、発生期の大脳皮質に形成される細胞外マトリックス複合体の構成分子を明らかにし、遺伝学的および酵素的手法でこの複合体を分解することで神経細胞移動が阻害されることを見出した。この研究は、大脳皮質の発達における細胞外マトリックスの重要性を証明した研究である。

本研究では、骨吸収に関与する破骨細胞が、骨の硬さに応答することが明らかにした。本研究では、骨吸収を促進するサイトカインRANKLにより、硬いコラーゲンを感知するためのアクチン豊富な結合構造であるポドソームが誘導されることを明らかにした。さらに、RGD含有のコラーゲンおよびインテグリン-メカノセンシング経路を介して、破骨細胞は硬いコラーゲンのRDS配列を感知し、ポドソーム構成成分を通じて骨吸収を調節することが示唆された。

オイゲノールは、クローブ精油の主要な化合物であり、抗炎症作用と抗酸化作用が報告されている。最近の研究では、脳虚血/再灌流損傷などの中枢神経系(CNS)損傷に対する神経保護効果が実証されているが、CNSの自己免疫疾患である多発性硬化症(MS)に対する影響はまだ調査されていない。MSの確立された動物モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎（EAE）に対するオイゲノールの治療効果を評価した。EAEマウスにオイゲノールを毎日経口投与することで臨床症状の重症度が顕著に減少した。オイゲノールは、EAE 関連の免疫細胞浸潤と炎症促進性メディエーターの産生を阻害した。組織学的検査により、EAE誘導後の脊髄の炎症と脱髄を軽減する能力が確認できた。よって、オイゲノールは、主に抗炎症作用によいEAE 誘発マウスの脊髄の神経炎症を軽減する。

未熟みかんを化粧品機能性素材として利用するために、未熟みかん中のヘスペリジンとナリルチンの季節変動変化とヒトの皮膚細胞への影響を調査した。青島、大津、湘南ゴールドのヘスペリジン含有量は、開花後1ヶ月程度で多くなる。 湘南ゴールドは青島や大津に比べてナリルチンの含有量が高い。ヒト皮膚線維芽細胞および角化細胞に未熟みかん抽出物を添加すると、ヒアルロン酸合成酵素の遺伝子発現レベルおよび培地中のヒアルロン酸含有量が対照よりも高いものであった。また、未熟みかんに含まれるヘスペリジンが皮膚細胞のヒアルロン酸産生能力を高めることが示唆されました。この結果から、未熟みかんは化粧品や機能性食品の特徴的な素材であることが分かった。

https://doi.org/10.32285/glycoforum.26A23

https://doi.org/10.32285/glycoforum.26A16

https://glycoforum.gr.jp/glycoword/proteoglycan/PGD15E.html