神経活性ペプチド前駆体遺伝子発現の薬物による調節ーNeuropeptide Y及びEnkephalin前駆体についてー

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02670083
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 樋口 宗史 大阪大学, 医学部, 助手 (30150337)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三木 直正 大阪大学, 医学部, 教授 (40094445)
• Keywords: Neuropeptide Y / Enkephalin A / Gene expression / 降圧剤 / アドレナリン作働薬 / シナプス可塑性 / CAT assay / Nuclear Runーon assay

Research Abstract

神経特異的ペプチドNeuropeptide Y(NPY)及びEnkephalin A(ENK)は神経系に広く(その大部分は神経細胞)発現しており、そのプロセッシング産物は重要なcotransmiter及びneuromodulatorとして広汎なシナプス伝達の調節に関与している。これらの遺伝子発現の変化は、これらペプチド量調節の主たる部位であり、また神経活動によって調節される点で、神経の分化および神経系のシナプス可塑性のメカニズムの解明に役立つと考えられる(文献参照)。加えて、我々は、降圧剤、アドレナリン作働薬が、神経活動(transsynapticな)、神経細胞膜受容体を介して、これらペプチド性神経伝達物質の遺伝子発現の機構に作用している事を報告した(文献)。以上の事は遺伝子発現の研究が、薬理学研究の領域拡大に役立つ事々示している。当該年度は、研究計画に述べたように神経活動に伴う2つのペプチド遺伝子発現の細胞内セカンドメッセンジャ-は、Voltageーsensitive Caチャンネルを介する外液Ca流入である事、Ca流入に伴い遺伝子転写の活性増大が生じる事を明らかにした。(文献参照)Nuclear runーon assay及びChloramphenicol acetyltransferase(CAT)assayを用いてこの転写活性増加に関与するCaーrespomsible ciselement(CaーRE)を同定しつつある。さらにNPY遺伝子発現に関しては神経シナプス伝達後の細胞内セカンドメッセンジャ-を介するNPY遺伝子発現変化が、糖質コルチコイドで著してSynergisticな増強を受ける事を報告している。このメカニズムは糖質ステロイド受容体を介するNPY遺伝子の転写活性増大であるが、glucocorticoid responsible cisーelement(GRE)はこの遺伝子の場合、転写開始点の-0.7kb〜-2.2kb上流に存在する事が明らかとなった。以上のように分子生物学的手法を用いて、遺伝子発現レベルでの神経作働薬の機構を解明しつつあると考えている。

Research Products

• [Publications] Sabol,S.L.and Higuchi,H.: "Transcriptional regulation of the neuropeptide Y gene by nerve growth factor:antagonism by glucocorticoids and potentiation by adenosineー3',5'ーmonophosphate and phorbol ester." Mol.Endocrinol.4. 384-392 (1990)
• [Publications] Kilpatrick,D.L.,Zinn,S.A.,Fitzgerald,M.,Higuchi,H.Sabol,S.L and Meyerhardt,J.: "Transcription of the rat and mouse proenkephalin genes is initiated at distinct sites in spermatogenic and somatic cells" Mol.Cell.Biol.10. 3717-3726 (1990)
• [Publications] Higuchi,H.,Iwasa,A.,Yoshida,H.and Miki,N.: "Long lasting increase in neuropeptide Y gene expression in rat adrenal gland with reserpine treatment:positive regulation of transsynaptic activation and membrane depolarization." Mol.Pharmacol.38. 614-623 (1990)
• [Publications] Higuchi,H.,Yokokawa,K.,Iwasa,A.,Yoshida,H.and Miki,N.: "Ageーdependent increase in neuropeptide Y gene Y gene expression in rat adrenal gland and specific brain areas." J.Neurochem.(1991)
• [Publications] Higuchi,H.,Iwasa,A.and Miki,N.: "Rapid decrease in neuropeptide Y gene expression in rat adrenal gland induced by the α2ーadrenergic agonist,clonidine." Br.J.Pharmacol.(1991)
• [Publications] Sabol,S.L.and Higuchi,H.: "Regulation of neuropeptide Y transcription and mRNA levels by nerve growth factor,glucocorticoids,cyclic AMP,and phorbol ester in PC12 cells.In Central and Peripheral Signific ance of Neuropeptide Y and Its Related Peptides." The New York Academy of Sciences,New York., 4 (1990)
• [Publications] 樋口 宗史、内田 修次 (井村 裕夫編): "レセプタ- 「結合実験」" 朝倉書店、, 20 (1991)