細胞骨格の動態変化とニュ-ロンの老化・細胞死ー合成,輸送,分解バランスの乱れー

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01658504
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 小宮 義璋 群馬大学, 医学部, 教授 (50010046)
• Keywords: 細胞骨格蛋白 / 軸索内輸送 / 神経老化 / 軸系再生 / チュ-ブリン / アクチン / ニュ-ロフィラメント / 微小管

Research Abstract

ラットの脊髄後根神経細胞〜座骨神経知覚繊維及び脊髄前角細胞〜運動繊維の実験系を用いて,軸索内細胞骨格蛋白の輸送と重合・脱重合動態の解析をこない。以下のような結果を得た。
1)軸索内の細胞骨格蛋白は全て遅い軸索内輸送によって細胞体から供給され,軸索それ自身によって合成されることはない。その輸送速度は週齢が進むに従って遅くなる。
2)軸索内の細胞骨格蛋白は従来考えられてきたような硬い構造物ではなく,常に重合・脱重合をくり返しているダイナミツクな状態にあり,軸索の生理的変化には素早く対応した変化をしめす。
3)軸索内の細胞骨格蛋白の重合型には,各種の脱重合剤に対して抵抗性をしめす安定重合型と,これらに感受性をもつダイナミック型が区別され,これら相互間及び脱重合型であるそれらのサブユニットとの間には動的な平衡関係が成立している。
4)細胞骨格蛋白の軸索内輸送はこれ迄考えられてきたような重合した状態で運ばれるのではなく,脱重合した状態が輸送型と推定される。
5)軸索が傷害を受けるとその遠位側は変性をおこすが,近位側は直ちにダイナミック型の割合を増加させて,修復を開始する。
6)週齢が進むに従って安定重合型の割合が増加し,ダイナミツク型が減少する。これに対応して輸送速度の減少が見られる。しかしある週齢をすぎた老齢ラットでは重合・脱重合変換,或はダイナミック型と安定重合型との変換がうまく機能せず,あたかも軸索の起始部でせきとめられたような細胞骨格蛋白の通過傷害が認められる。
7)細胞骨格蛋白の軸索内輸送に影響を与える薬物としてコルヒチン,β,β^x-イミノジプロピオニトリル(IDPN),タクソ-ル,2,5-ヘキサンジオン,二硫化炭素等が見出された。

Research Products

• [Publications] Tashiro,T.Komiya,Y.: "Stable and dynamic forms of cytoskeletal protenis in slow axonal transport." Journal of Neuroscience. 9. 760-768 (1989)
• [Publications] Tashiro,T.Komiya,Y.: "Changes in organization and axoncl transport of cytoskeletal protenis during regeneration" Journal of Neuroscience. 9. (1990)
• [Publications] Komiya,Y.& Tashiro,T: "Dynamic aganisation and transport of axonal cytoskeletons after local injetion of taxol into rat suatic nerve." Journal of Nuroschemistry. 52sappl. S22- (1989)
• [Publications] 田代朋子、関本澄人、小宮義章: "神経損傷後の軸索内輪送変化と細胞骨格の変化" 神経化学. 28. 296-297 (1989)
• [Publications] 豊島至、小宮義章: "ニュ-ロフィラメント蛋白質のリン酸化と脊髄神経節における軸索内輸送" 神経化学. 28. 298-299 (1989)
• [Publications] 五十嵐道弘、小義義章: "単離成長円錐画分における内因性リン酸化の検討:チロシン残基リン酸化の可能性" 神経化学. 28. 404-405 (1989)
• [Publications] 田代朋子、小宮義章: "神経生化学(土)分担 「軸索微小管の動態とその輸送機構」" 共立出版, 52(pp216 225) (1990)