分化・増殖の細胞内情報処理機構に関する研究-ガングリオシドによるモジュレーション

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03670415
• Research Institution: Fukui Medical School
• Principal Investigator: 武藤 多津郎 福井医科大学, 医学部, 助手 (60190857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浜口 道成 名古屋大学, 医学部, 教授 (90135351)
• Keywords: 分化 / 増殖 / EGF / NGF / Trk / チロシンキナーゼ / コレラ毒素Bサブユニット / ガングリオシド

Research Abstract

[目的]
細胞の分化・増殖の制御がガングリオシド(Gg)により如何なる影響をうけるかを、増殖に関しては増殖因子の、また分化に関しては分化促進因子である神経成長因子(NGF)を主にこれらの因子の細胞内情報伝達系に与える影響を詳細に検討することによりその実態を明らかにすることを目的とする。
[方法]
増殖に関しては、ある特定のGgが増量していることを証明したヒト患者培養皮膚線維芽細胞を用い上皮成長因子(EGF)の細胞内情報伝達系の活性を正常の対照のそれと比較し蓄積しているGgの作用を明らかにする。一方、分化に関しては、PC12細胞を用いNGFの細胞内情報処理に及ぼす影響を細胞内キナーゼカスケードの活性、形態学的、免疫組織化学的に解明する。また、NGF以外の神経栄養因子(例えば脳由来神経栄養因子BDNFなど)の細胞内情報伝達系についても同様の検討を行った。
[結果及び考察]
Ggの中のGM1ガングリオシド(GM1)は、EGFの細胞内情報伝達系のリガンドに対する反応性を抑制した。GM1の特異的リガンドであるコレラ毒素Bサブユニット(CTB)でPC12細胞を前処理するとNGFに対する細胞の反応性は増強され、これはNGF受容体(TrkA)チロシンキナーゼ活性の反応性増大によることが明らかとなった。また、このTrkAはヒト末梢神経系や神経芽細胞種にも発現していることをつきとめた。同様に、BDNFの受容体であるTrkBもGM1によりその機能がpositiveに制御されていることを見出した。このように、Gg、少なくともGM1は細胞分化を促進する内因性物質であることを証明した。

Research Products

• [Publications] T.Mutoh: "The effect of the B subnit of cholera toxin on the action of nerve growth factor on PC12 cells" J.Neurochem. 60. 1540-1547 (1993)
• [Publications] M.Yamamoto: "Gene expression of high (p140^<trk>) and low-affinity nerve growth factor(LNGFR) in the adult and aged human peripheral nervous system" Neurosci.Lett.158. 39-43 (1993)
• [Publications] H.Iwata: "Abundant but inactive-state gp140^<TRK-A> is expressed in neuroblastoma of good prognosis" Jap.J.Cancer Res.85. 32-39 (1994)
• [Publications] T.Mutoh: "Differential responses of the phosphorylation of ribosomal S6 protein to nerve growth factor and epidermal growth factor" J.Neurochem. 58. 175-185 (1992)
• [Publications] 武藤多津郎: "成人型GM1ガングリオシドーシス患者線維芽細胞に於ける情報伝達系の異常-第一報" 臨床神経学. 32. 365-369 (1992)