基底膜結合性の新しいコラーゲンの構造と機能

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454538
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 林 利彦 東京大学, 教養学部, 教授 (60090528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安達 栄治郎 大阪大学, 医学部, 助教授 (30110430) ; 今村 保忠 東京大学, 教養学部, 助手 (40201339)
• Keywords: 基底膜 / コラーゲン / 単クローン抗体 / 新しいコラーゲン / 血管基底膜 / IV型コラーゲン / 肝硬変 / 賢臓糸球体

Research Abstract

基底膜結合性の新しいコラーゲン(BACと呼ぶ)の発見はヒト胎盤由来のIV型コラーゲン画分に対する単クローン抗体のうちの一つ(JK-132という)が認識するエピトープを含むポリペプチド鎖がこれまでに報告されていないアミノ酸配列を有することによる。部分アミノ酸配列から作成したヌクレオチドを用いたヒト胎盤cDNAライブラリーからのこのコラーゲン遺伝子のクローニングは未だに成功していない。一方、単クローン抗体との反応性から、エクスプレッションベクターのスクリーニングおよび抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーから、抗体JK132はα1(IV)鎖の特定の部位に交差反応を示すことが予想され、その配列を限定し、また同一の配列がウシのα1(IV)に存在することがわかった。実際、ウシα1(IV)鎖はウェスタンブロッティングで抗体JK132が反応することが判明した。一方、ヒト胎児肺由来の線維芽細胞TIG-1がJK132と特異的に反応するタンパク質を生成し、そのサイズが180kDであることが判明した。また、BACが培養したTIG-1の細胞層に蓄積することをELISA法を考案し、定量し、ヒト真皮由来の線維芽細胞よりは多量に蓄積することが分かった。BACの組織局在については大きな進展が見られた。角膜を中心とする眼ではα1(IV)と局在を共にする一方、賢臓ではメサンジウムに選択的に存在し、とくに糸球体硬化症でメサンジウムマトリックスに顕著に増加するような所見が得られた。さらに、肝臓においては眼と同様、α1(IV)と局在を伴にし、特に肝硬変ではBACがより選択的に増加する可能性が示唆された。抗α1(IV)抗体と抗BAC抗体のサンドイッチELISAを用いて、血中での両エピトープを有する複合体のレベルをはかり、肝硬変などでこの複合体の血中濃度の上昇が確認された。以上の成果を一部は公表し、また、現在論文作成中である。

Research Products

• [Publications] J.Kino,E.Adachi,T.Yoshida,C.Asamatsu,K.Nakajima,K.Yamamoto,T.Hayashi: "A Novel Chain of Basement Membrane-associated Collagen as Revealed by Biochemical and Immunohistochemical Characterization of the Epitope Recogniaed by a Monoclonal Antibody Against Human Placenta Basement Membrane Collagen" Am.J.Pathology. 138. 911-920 (1991)
• [Publications] M.Yamato,K.Yamamoto,T.Hayashi: "Decrease in cellular potential of collagen gel contraction due to in vitro cellular aging:a new aging index of fibroblasts with high sensitivity" Connective Tissue. 24. 157-162 (1992)
• [Publications] M.Yamato,K.Yamamoto,T.Hayashi: "Age-related changes in collagen gel contraction by cultured human lung fibroblasts resulting in cross-over of contraction curves between yong and aged cells" Mechanism of Aging and Development. (1993)
• [Publications] M.Tsunenaga,T.Nishiyama,I.Horii,Y.Nakayama,K.Arai,T.Hayashi: "Effect of hyaluronate on physicochemical and biological properties of collagen solution which could be used as collagen filler" Connective Tissue Research. 28. 113-123 (1992)
• [Publications] T.Yoshida,E.Adachi,O.Matsubara,K.Nakajima,T.Hayashi: "Semiquantitative analysis of the effects of fixation and paraffin embedding on immunoreactivity of renal basement membranes to a monoclonal antibody against type IV collagen" Arch.Histol.Cytol.55. 497-502 (1992)
• [Publications] H.Makino,T.Haramoto,K.Shikata,K.Hirata,J.Wada,S.Morioka,Z.Ota,T.Yoshida,T.Hayashi: "Distribution of a Novel Chain of Basement Membrane Associated Collagen in the Renal Tissue" Connective Tissue. 24. 163-168 (1992)
• [Publications] T.Nishiyama,M.Tsunenaga,N.Akutsu,I.Horii,Y.Nakayama,E.Adachi,M.Yamato and T.Hayashi: "Dissociation of Actin Microfilament Organization from Acquisition and Maintenance of Elongate Shape of Human Dermal Fibroblasts in Three-Dimesional Collagen Gel" Matrix,Collagen and Related Research. 13. (1993)
• [Publications] 林 利彦: "細胞培養床としてのゲル" 表面. 30. 713-724 (1992)
• [Publications] 林 利彦: "新しいコラーゲン蛋白について" 細胞. 24. 372-377 (1992)
• [Publications] 林 利彦: "細胞外基質の三次元構造と細胞応答性" 生物物理. 32. 43-47 (1992)
• [Publications] 林 利彦: "細胞外マトリックスとその生物学的機能" 蛋白質核酸酵素. 37. 2269-2278 (1992)
• [Publications] 林 利彦: "特集によせてー細胞外マトリックスと接着因子ー" 組識培養. 19. (1993)
• [Publications] 大和 雅之、林 利彦: "マトリックス構築と細胞機能制御:循環する相互作用" 組織培養. 19. (1993)
• [Publications] T.Hayashi,T.Nishiyama,E.Adachi: "Collagen as a Potent Regulator for Cellular Activity--Collagen Matrix-to-Cell Contact Inhibition-- Fundamental Invetigations on the Creation of Biofunctional Materials,Ed.by S.Okamura,T.Tsuruta,Y.Imanishi,J.Sunamoto," KAGAKU-DOJIN,Kyoto, 54-64 (1991)
• [Publications] 林 利彦: "ヒトの体は再生できるか" マグロウヒル出版株式会社 東京, 190 (1991)
• [Publications] 大和 雅之、林 利彦: "コラーゲンゲル内培養 新生化学実験講座6 日本生化学会編" 東京化学同人 東京, 309-312 (1992)
• [Publications] 林 利彦、田中 静子: "結合組識,生化学 臓器と免疫各論1、辻孝夫編、" 文永堂出版, 377-419 (1992)
• [Publications] 大和 雅之、林 利彦: "細胞増植と細胞外マトリックス・接着因子 細胞成長因子partIII" 朝倉書店 東京, (1993)
• [Publications] 林 利彦: "マトリックスの構造と機能 肝疾患の最近進歩VII," メディカルレビュー社、大阪, (1993)
• [Publications] T.Hayashi,M.Yamato,E.Adachi,K.Yamamoto: "Unique Features of Type I Collagen as a Regulator for Fibroblast Functions:Iterative Interactions between Reconstituted Type I Collagen Fibrils and Fibroblasts ed.by T.Tsuruta et al," Elsevier Pub.Co., (1993)