新たなプロテアーゼDINEによる神経細胞変性の防御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	13210007
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Osaka City University
Principal Investigator	木山博資大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00192021)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	濤川一彦大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50312468) 瀬尾寿美子大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70311529)
Project Period (FY)	2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000) Fiscal Year 2001: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Keywords	メタロプロテアーゼ / 神経細胞死 / SOD / LIF / LIF受容体 / DINE
Research Abstract	運動神経が損傷を受けた後、生存・再生する過程で発現する遺伝子群をスクリーニングした結果、我々は多くの興味深い遺伝子を得た。中でもDamage Induced Neuronal Endopeptidase(DINE)と名付けた分子は新たなメタロプロテアーゼであり、中枢神経系のさまざまな障害に応答し、損傷を受けた神経細胞で発現が誘導される。また、培養細胞に発現させると、Mn-SOD,やCu/Zn-SODなどの発現を促進させ、スパーオキサイドによる細胞死の防御に働くことが明らかになった。メタロプロテアーゼであるDINEは、その基質や機能に未だ不明の点が多い。本年度は、DINEの転写制御機構について特に研究の展開がみられた。DINE遺伝子の5'上流領域の解析を進めた結果、5'上流約3kbのなかには、神経細胞特異的発現にかかる領域が存在した。また、この領域を用いてLacZを発現するトランスジェニック動物を作成したところ、神経傷害に応答してLacZの発現が認められた。このことから、この領域には神経傷害特異的発現にかかるプロモーター領域も含まれることが明らかとなった。DINEプロモーターの下流にルシフェラーゼを結合したコンストラクトを用いて、後根神経節細胞やPC12細胞を用いてプロモーター活性を検討した。各種神経栄養因子による発現制御を検討した結果、LIFによる誘導が著しいことが明らかになった。また、gp130の中和抗体やSTAT3のドミナントネガティブ発現によりプロモーター活性を抑制できることから、LIF/LIFR/STAT3を介するシグナルがDINEの発現に重要であると考えられる。また、ラットの軸索損傷モデルにおいて、坐骨神経にLIFを投与することでDINEの発現が後根神経節で誘導されたことから、in vivoでもLIFはDINEの誘導因子であると考えられる。