神経組織の細胞接着蛋白L1および関連蛋白の機能解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454159
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 植村 慶一 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90049792)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 正幸 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (50202338) ; 石井 加代子 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (30193246) ; 岡本 仁 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (40183769) ; 武田 泰生 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (60245462) ; 阿相 晧晃 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (30104160)
• Keywords: L1 / 免疫グロブリンスーパーファミリー / PO / 細胞接着 / 神経細胞 / ミエリン

Research Abstract

L1蛋白は神経組織に特異的に発現する高分子の免疫グロブリンスーパーファミリーに属する膜糖蛋白である。最近L1遺伝子の変異は知能発育障害を伴うMASA症候群などの原因となること、L1抗体の投与により海馬の長期増強が抑制されることが報告された。私達は既に遺伝子工学的方法によって、ラットとヒトL1のアミノ酸配列を推定し、哺乳動物間では極めて保存性の高い蛋白であることを示した。L1cDNAを培養L細胞に導入し、L1蛋白を発現する細胞系を確立し、L1発現細胞は同種性の細胞接着作用を示し、神経細胞との共培養系において、神経突起伸展、神経細胞移動促進作用を示すことを確かめた。L1には分子量20万の完全型と短い2エキソンを欠損した短型アイソフォームが存在し、完全型が神経細胞に発現するのに対し、短型L1はシュワン細胞などに非神経細胞型であり、短型L1は完全型と比較して細胞移動促進活性が弱く、リン酸化部位の欠損がその原因である可能性を示した。PO蛋白は免疫グロブリンスーパーファミリーに属する低分子の膜糖蛋白で、哺乳類では末梢神経系ミエリンに発現し、中枢神経系には存在しないが、コイなどの魚類では中枢神経系にも存在し、神経再生能と関与する可能性を示した。POの機能解析の結果、PO発現細胞は強い同種性の細胞接着作用を示し、脊髄後根神経節および大脳皮質の神経細胞と共培養すると神経突起伸展を促進する作用を示した。POの細胞接着作用は糖鎖を含むペプチド部分に存在するのに対し、神経突起伸展を促進作用は他の細胞外ドメインに存在することが示唆された。

Research Products

• [Publications] Uyemura K: "Neural cell adhesion proteins and neurological diseases." J Biochem. 116. 1187-1192 (1994)
• [Publications] Yazaki T: "Peripheral myelin PO protein mediates neurite outgrowth of cortical neurons in vitro and axonal regeneration in vivo." Neurosci Lett. 176. 13-16 (1994)
• [Publications] Miyazaki T: "Distribution of PASII/PMP22 and connexin 32 proteins in the peripheral nervous system." Neurochem Int. (in press). (1995)
• [Publications] 中尾 純治: "ミエリン形成期前段階におけるシュワン細胞の細胞死" 神経化学. 33. 134-135 (1994)