Laboratory of Animal Cell Biology


 (Miyata   Lab.)

東京農工大学農学部硬蛋白質利用研究施設

Scleroprotein and Leather Research 

Institute, Faculty of Agriculture, 

Tokyo University of Agriculture and Technology

Keywords:

Extracellular matrix, Glycobiology, Proteoglycan, Central Nervous System, Vitamin C, Redox

News

2024年







2023年


























2022年




 











2021年












2020年







2019年




Members

2023年度 集合写真


2024年度メンバー

博士2年生

・武渕 明裕夢 (Ayumu Mubuchi) (日本学術振興会特別研究員DC1)

・Diana Egorova (FLOuRISH次世代研究者挑戦的研究フェローシップ)

修士2年生

・鶴田 敦子 (Toshiko Tsuruda)

・橋本 康平 (Kohei Hashimoto)

・宮部 桃佳 (Momoka Miyabe)

修士1年生

・齋藤 千遥 (Chiharu Saito)

・鈴木 駿佑 (Shunsuke Suzuki)

・中山 健太朗 (Kentaro Nakayama)

・矢部 楓美佳(Fumika Yabe)

学部4年生

・川野 聖也 (Seiya Kawano)

・坂木田 優花 (Yuka Sakakida)

・塩谷 陽保 (Hiyori Shioya)

2023年度 集合写真

2023年度メンバー

学生

博士1年生

武渕 明裕夢 (Ayumu Mubuchi) 

(日本学術振興会特別研究員DC1)

Diana Egorova

(FLOuRISH次世代研究者挑戦的研究フェローシップ)

修士2年生

芦野 颯斗 (Ryuto Ashino)

小島 菜月 (Natsuki Kojima)

野澤 優衣 (Yui Nozawa)

修士1年生

鶴田 敦子 (Toshiko Tsuruda)

橋本 康平 (Kohei Hashimoto)

宮部 桃佳 (Momoka Miyabe)

学部4年生

齋藤 千遥 (Chiharu Saito)

・鈴木 駿佑 (Shunsuke Suzuki)

中山 健太朗 (Kentaro Nakayama)

矢部 楓美佳(Fumika Yabe)

2022年度 集合写真

2022年度メンバー

学生

修士2年生

小森 美優 (Miyu Komori)

武渕 明裕夢 (Ayumu Mubuchi)

Diana Egorova

修士1年生

芦野 颯斗 (Ryuto Ashino)

小島 菜月 (Natsuki Kojima)

野澤 優衣 (Yui Nozawa)

学部4年生

鶴田 敦子 (Toshiko Tsuruda)

橋本 康平 (Kohei Hashimoto)

宮部 桃佳 (Momoka Miyabe)

Research

1 中枢神経系における細胞外マトリクス分子の機能解析

神経可塑性とは、外界からの刺激や経験によって神経回路が再編成される性質を示し、記憶や学習の基盤となっている。一般的に,子供の脳は大人に比べて,可塑性が高いと言われている。例えば、幼少期に英語を学習すれば、比較的容易に習得できるが、年齢にともなって可塑性が低下するため、大人なってからではネイティブスピーカーと同程度の英語を身につけるのは困難である。この可塑性の高い期間は“臨界期”と呼ばれており、脳の領域ごとにその時期が定まっている。過去20年あまりの研究から、脳の細胞外マトリクスが臨界期可塑性において重要な役割を果たすことが解明されつつある。

細胞外マトリクスとは細胞の外側で形成される非細胞性の構造であり、細胞の足場となり組織の形態形成に必須の役割を果たす。脳では、一部のニューロンの周囲に網目状の細胞外マトリクス構造 (ペリニューロナルネット; PNN) が形成される。ペリニューロナルネットはコンドロイチン硫酸プロテオグリカンやヒアルロン酸などから成る細胞外マトリクス分子の凝集体である(下図参照)。ペリニューロナルネットの形成時期は臨界期の終了と一致しており、ペリニューロナルネットを実験的に除去すると、可塑性が回復する。つまり、ペリニューロナルネットは成体脳で可塑性を抑制する“分子ブレーキ”であると考えられている。我々は、ペリニューロナルネットの形成を制御する分子機構の解明を目指して研究を行っている。また、加齢に伴う脳機能の低下に、細胞外マトリクスの変化がどのように関与するのか調べている。



2 食品成分による生体内の酸化還元バランスの調整機構

加齢に伴う酸化ストレスの蓄積は、神経細胞の機能を障害し、最終的にはアルツハイマー病に代表される認知症などの重篤な脳機能の低下をもたらすと考えられている。日常的な食生活習慣などの環境要因によって変動する生体内の酸化還元状態や酸化ストレスが脳の老化に関与するということは、酸化還元状態を積極的にコントロールすることで、脳機能の低下を防げる可能性を提示している。このような観点から、食品由来の抗酸化成分によって酸化ストレスを軽減しようという試みが多くなされている。

ビタミンCは、抗酸化作用を有しており、体内の活性酸素種を除去することで酸化ストレスの蓄積を抑えると考えられている。我々は、ヒトと同様にビタミンC合成酵素を欠損するモデルラットを用い、ビタミンCの新たな生理機能を探索している。

Publications

原著論文

(29) Vitamin C deficiency alters the transcriptome of the rat brain in a glucocorticoid-dependent manner, leading to microglial activation and reduced neurogenesis

Shunta Goto†, Natsuki Kojima† (†Co-first author), Miyu Komori, Noe Kawade, Kenzi Oshima, Daita Nadano, Nobumitsu Sasaki, Fumihiko Horio, Tsukasa Matsuda, Shinji Miyata* (*Corresponding author) 

Journal of Nutritional Biochemistry. 109608. 2024年3月 doi: 10.1016/j.jnutbio.2024.109608.


(28) Assembly of neuron- and radial glial cell-derived extracellular matrix molecules promotes radial migration of developing cortical neurons

Ayumu Mubuchi, Mina Takechi, Shunsuke Nishio, Tsukasa Matsuda, Yoshifumi Itoh, Chihiro Sato, Ken Kitajima, Hiroshi Kitagawa, Shinji Miyata* (*Corresponding author) 

eLife 12:RP92342. 2024年3月 elifesciences.org/articles/92342 


(27) The stiffness and collagen control differentiation of osteoclasts with an altered expression of c-Src in podosome

Kei Urano, Yuki Tanaka, Tsukasa Tominari, Masaru Takatoya, Daichi Arai, Shinji Miyata, Chiho Matsumoto, Chisato Miyaura, Yukihiro Numabe, Yoshifumi Itoh, Michiko Hirata, Masaki Inada

Biochemical and Biophysical Research Communications 704:149636, 2024年2月 doi.org/10.1016/j.bbrc.2024.149636 


(26) Fucosylated heparan sulfate from the midgut gland of Patinopecten yessoensis

Shoichi Onishi, Kento Shionoya, Kazuki Sato, Ayumu Mubuchi, Shiori Maruyama, Tadaaki Nakajima, Masahiro Komeno, Shinji Miyata, Kazumi Yoshizawa, Takeshi Wada, Robert J Linhardt, Toshihiko Toida, Kyohei Higashi

Carbohydrate Polymers 2023, 313, 120847 2023年3月 doi: 10.1016/j.carbpol.2023.120847. 


(25) Impact of hyaluronan size on localization and solubility of the extracellular matrix in the mouse brain

Diana Egorova, Yoshihiro Nomura, Shinji Miyata* (*Corresponding author) 

Glycobiology 33(8), 615-625, 2023年8月 doi: 10.1093/glycob/cwad022


(24) Collagen Network Formation in In Vitro Models of Musculocontractural Ehlers–Danlos Syndrome

Ayana Hashimoto, Takuya Hirose, Kohei Hashimoto, Shuji Mizumoto, Yuko Nitahara-Kasahara, Shota Saka, Takahiro Yoshizawa, Takashi Okada, Shuhei Yamada, Tomoki Kosho, Takafumi Watanabe, Shinji Miyata*, Yoshihiro Nomura (*Corresponding author) 

Genes 2023, 14(2), 308 2023年1月 doi.org/10.3390/genes14020308 


(23) Isolation and structural characterization of bioactive glycosaminoglycans from the green-lipped mussel Perna canaliculus

Ayumu Mubuchi, Shoo Katsumoto, Makoto Tsuboi, Hideaki Ishikawa, Yoshihiro Nomura, Kyohei Higashi, Shinji Miyata* (*Corresponding author) 

Biochemical and Biophysical Research Communications 612, 50-56 2022年7月 https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2022.04.095


(22) Muscle pathophysiology in mouse models of musculocontractural Ehlers-Danlos syndrome due to CHST14 mutations (mcEDS-CHST14), generated through CRISPR/Cas9-mediated genomic editing

Yuko Nitahara-Kasahara, Shuji Mizumoto, Yukiko U. Inoue, Shota Saka, Guillermo Posadas-Herrera, Aki Nakamura-Takahashi, Yuki Takahashi, Ayana Hashimoto, Kohei Konishi, Shinji Miyata, Chiaki Masuda, Emi Matsumoto, Yasunobu Maruoka, Takahiro Yoshizawa, Toshiki Tanase, Takayoshi Inoue, Shuhei Yamada, Yoshihiro Nomura, Shin'ichi Takeda, Atsushi Watanabe, Tomoki Kosho, Takashi Okada

Disease Models & Mechanisms 14(12) dmm048963 2021年12月 https://doi.org/10.1242/dmm.048963 


(21) Hyaluronan degradation and release of a hyaluronan-aggrecan complex from perineuronal nets in the aged mouse brain

Kei Sugitani†, Diana Egorova† (†Co-first author), Shuji Mizumoto, Shunsuke Nishio, Shuhei Yamada, Hiroshi Kitagawa, Kenzi Oshima, Daita Nadano, Tsukasa Matsuda, Shinji Miyata* (*Corresponding author) 

Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 1865(2) 129804-129804 2021年2月


(20) Reconsideration of the Semaphorin-3A Binding Motif Found in Chondroitin Sulfate Using Galnac4s-6st-Knockout Mice

Satomi Nadanaka, Shinji Miyata, Bai Yaqiang, Jun-ichi Tamura, Osami Habuchi, Hiroshi Kitagawa

Biomolecules 10(11) 1499-1499 2020年10月30日


(19) A pericellular hyaluronan matrix is required for the morphological maturation of cortical neurons

Mina Takechi, Kenzi Oshima, Daita Nadano, Hiroshi Kitagawa, Tsukasa Matsuda, Shinji Miyata* (*Corresponding author) 

Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 1864(10) 129679-129679 2020年10月 


(18) Apical-to-basolateral transepithelial transport of cow's milk caseins by intestinal Caco-2 cell monolayers: MS-based quantitation of cellularly degraded α- and β-casein fragments

Sakurai N, Nishio S, Akiyama Y, Miyata S, Oshima K, Nadano D, Matsuda T

Journal of biochemistry 164(2) 113-125 2018年8月 


(17) Structural Variation of Chondroitin Sulfate Chains Contributes to the Molecular Heterogeneity of Perineuronal Nets

Miyata S, Nadanaka S, Igarashi M, Kitagawa H

Frontiers in integrative neuroscience 12 3 2018年 


(16) Chondroitin Sulfate Is Required for Onset and Offset of Critical Period Plasticity in Visual Cortex

Xubin Hou, Nozomu Yoshioka, Hiroaki Tsukano, Akiko Sakai, Shinji Miyata, Yumi Watanabe, Yuchio Yanagawa, Kenji Sakimura, Kosei Takeuchi, Hiroshi Kitagawa, Takao K. Hensch, Katsuei Shibuki, Michihiro Igarashi, Sayaka Sugiyama

SCIENTIFIC REPORTS 7(1) 12646 2017年10月


(15) Abnormalities in perineuronal nets and behavior in mice lacking CSGalNAcT1, a key enzyme in chondroitin sulfate synthesis

Nozomu Yoshioka, Shinji Miyata, Atsushi Tamada, Yumi Watanabe, Asami Kawasaki, Hiroshi Kitagawa, Keizo Takao, Tsuyoshi Miyakawa, Kosei Takeuchi, Michihiro Igarashi

MOLECULAR BRAIN 10(1) 47 2017年10月 


(14) Alpha-2 macroglobulin as a region-specific secretory protein in male reproductive tract, and its dynamics during sperm transit toward the female spermatheca in the blue crab

Thanyaporn Senarai, Rapeepun Vanichviriyakit, Shinji Miyata, Chihiro Sato, Prapee Sretarugsa, Wattana Weerachatyanukul, Ken Kitajima

MOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENT 84(7) 585-595 2017年7月 


(13) Chondroitin sulfate β-1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase-1 (ChGn-1) polymorphism: Association with progression of multiple sclerosis

Saigoh K, Yoshimura S, Izumikawa T, Miyata S, Tabara Y, Matsushita T, Miki T, Miyamoto K, Hirano M, Kitagawa H, Kira JI, Kusunoki S

Neuroscience research 108 55-59 2016年7月


(12) Chondroitin 6-Sulfation Regulates Perineuronal Net Formation by Controlling the Stability of Aggrecan

Shinji Miyata, Hiroshi Kitagawa

Neural Plasticity 2016 1305801 2016年


(11) A Sulfated Glycosaminoglycan Linkage Region Is a Novel Type of Human Natural Killer-1 (HNK-1) Epitope Expressed on Aggrecan in Perineuronal Nets

Keiko Yabuno, Jyoji Morise, Yasuhiko Kizuka, Noritaka Hashii, Nana Kawasaki, Satoru Takahashi, Shinji Miyata, Tomomi Izumikawa, Hiroshi Kitagawa, Hiromu Takematsu, Shogo Oka

PLOS ONE 10(12) e0144560 2015年12月


(10) Protective effects of polysialic acid on proteolytic cleavage of FGF2 and proBDNF/BDNF

Masaya Hane, Shuhei Matsuoka, Sayaka Ono, Shinji Miyata, Ken Kitajima, Chihiro Sato

GLYCOBIOLOGY 25(10) 1112-1124 2015年10月 


(9) Ganglioside contained in the neuronal tissue-enriched acidic protein of 22 kDa (NAP-22) fraction prepared from the detergent-resistant membrane microdomain of rat brain inhibits the phosphatase activity of calcineurin

Yuumi Kobayashi, Ronan da Silva, Haruko Kumanogoh, Shinji Miyata, Chihiro Sato, Ken Kitajima, Shun Nakamura, Mistuhiro Morita, Fumio Hayashi, Shohei Maekawa

JOURNAL OF NEUROSCIENCE RESEARCH 93(9) 1462-1470 2015年9月


(8) Comparison of Analytical Methods to Detect Polysialic Acid

Nishimura, S, Hane, M, Niimi, Y, Miyata S, Kitajima K, Sato, C

Journal of Glycomics & Lipidomics 4 113 2014年5月


(7) Chondroitin sulphate N-acetylgalactosaminyl-transferase-1 inhibits recovery from neural injury

Kosei Takeuchi, Nozomu Yoshioka, Susumu Higa Onaga, Yumi Watanabe, Shinji Miyata, Yoshino Wada, Chika Kudo, Masayasu Okada, Kentaro Ohko, Kanako Oda, Toshiya Sato, Minesuke Yokoyama, Natsuki Matsushita, Masaya Nakamura, Hideyuki Okano, Kenji Sakimura, Hitoshi Kawano, Hiroshi Kitagawa, Michihiro Igarashi

NATURE COMMUNICATIONS 4 2740 2013年11月


(6) Persistent cortical plasticity by upregulation of chondroitin 6-sulfation

Shinji Miyata, Yukio Komatsu, Yumiko Yoshimura, Choji Taya, Hiroshi Kitagawa

NATURE NEUROSCIENCE 15(3) 414-U100 2012年3月 


(5) Co-expression of two distinct polysialic acids, α2,8- and α2,9-linked polymers of N-acetylneuraminic acid, in distinct glycoproteins and glycolipids in sea urchin sperm

Miyata S, Yamakawa N, Toriyama M, Sato C, Kitajima K

Glycobiology 21(12) 1596-1605 2011年12月 


(4) Development of sensitive chemical and immunochemical methods for detecting sulfated sialic acids and their application to glycoconjugates from sea urchin sperm and eggs

Nao Yamakawa, Chihiro Sato, Shinji Miyata, Eri Maehashi, Masaru Toriyama, Noriko Sato, Kimio Furuhata, Ken Kitajima

BIOCHIMIE 89(11) 1396-1408 2007年11月 


(3) The 10 sea urchin receptor for egg jelly proteins (SpREJ) are members of the polycystic kidney disease-1 (PKD1) family

H. Jayantha Gunaratne, Gary W. Moy, Masashi Kinukawa, Shinji Miyata, Silvia A. Mah, Victor D. Vacquier

BMC GENOMICS 8 235 2007年7月 


(2) Flagellasialin: a novel sulfated alpha 2,9-linked polysialic acid glycoprotein of sea urchin sperm flagella

Shinji Miyata, Chihiro Sato, Hironobu Kumita, Masaru Toriyama, Victor D. Vacquier, Ken Kitajima

GLYCOBIOLOGY 16(12) 1229-1241 2006年12月


(1) A major flagellum sialoglycoprotein in sea urchin sperm contains a novel polysialic acid, an alpha 2,9-linked poly-N-acetyineuraminic acid chain, capped by an 8-O-sulfated sialic acid residue

S Miyata, C Sato, S Kitamura, M Toriyama, K Kitajima

GLYCOBIOLOGY 14(9) 827-840 2004年9月

総説・解説

The property of the extracellular matrix formed by hyaluronan in the brain depends on the molecular weight of hyaluronan

脳においてヒアルロン酸が形成する細胞外マトリックスの性質はヒアルロン酸の分子量によって変化する

Diana Egorova, Shinji Miyata

Glycoforum Vol.26 (6), A23, 2023年12月1日


Report on the 14th International Hyaluronan Conference (HA 2023)

第14回ヒアルロン酸国際カンファレンス(HA 2023)

Shinji Miyata

Glycoforum  Vol.26 (4), A16, Conference Reports,  2023年8月1日


Role of chondroitin sulfate in neural plasticity

神経可塑性におけるコンドロイチン硫酸の役割

Shinji Miyata

Glycoword Proteoglycan, PG-D15 2023年6月15日


Structural and Functional Remodeling of the Extracellular Matrix during Brain Development and Aging

Shinji Miyata

Trends in Glycoscience and Glycotechnology 33(194) E79-E84 2021年7月25日


脳の柔軟性を決める分子機構

宮田真路

化学と生物 58(7) 380-382 2020年7月1日 


Formation and remodeling of the brain extracellular matrix in neural plasticity: Roles of chondroitin sulfate and hyaluronan

Miyata S, Kitagawa H

Biochimica et biophysica acta. General subjects 1861(10) 2420-2434 2017年10月 


Chondroitin sulfate and neuronal disorders

Shinji Miyata, Hiroshi Kitagawa

FRONTIERS IN BIOSCIENCE-LANDMARK 21 1330-1340 2016年6月


Mechanisms for modulation of neural plasticity and axon regeneration by chondroitin sulphate

Shinji Miyata, Hiroshi Kitagawa

JOURNAL OF BIOCHEMISTRY 157(1) 13-22 2015年1月 


Chondroitin sulfate proteoglycans regulate experience-dependent neuronal plasticity

Shinji Miyata, Hiroshi Kitagawa

Trends in Glycoscience and Glycotechnology 23(133) 239-247 2011年 


糖鎖と神経疾患 グリコサミノグリカン コンドロイチン硫酸と神経可塑性

宮田真路, 北川裕之

脳21 14(1) 16-21-21 2011年1月20日  


細胞膜における糖鎖複合体の構造と機能 受容体としての糖鎖,受容体との相互作用 受容体結合における硫酸化グリコサミノグリカンの役割

宮田真路, 灘中里美, 北川裕之

蛋白質 核酸 酵素 53(12) 1533-1539-1539 2008年9月10日  


Glycobiology of polysialic acids on sea urchin gametes

Shinji Miyata, Chihiro Sato, Ken Kitajima

TRENDS IN GLYCOSCIENCE AND GLYCOTECHNOLOGY 19(106) 85-98 2007年3月 

著書

コラーゲン : 基礎から応用

東京農工大学硬蛋白質利用研究施設 編集

インプレスR&D 2020年10月 (ISBN: 9784844379140)


Glycoscience : biology and medicine

谷口, 直之, Endo, Tamao, Hart, Grerald W., Seeberger, Peter H., Wong, Chi-Huey 編集

Springer 2015年 (ISBN: 9784431548409)

Access

〒183-8509 東京都府中市幸町3-5-8

東京農工大学  農学部附属硬蛋白質利用研究施設  202号室

TEL:042-367-5792   E.mail:smiyata@go.tuat.ac.jp

宮田真路