1993 Fiscal Year Annual Research Report

脳で誘導される一酸化窒素(NO)合成酵素のシナプス形成、神経細胞死への関与の機序

Research Project

Project/Area Number	05771966
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	北村佳久北海道大学, 薬学部, 助手 (60195295)
Keywords	一酸化窒素(NO) / NOシンターゼ / 神経細胞 / グリア細胞 / エンドトキシン / サイトカイン / 神経細胞死 / シナプス可塑性
Research Abstract	ラット脳の一酸化窒素合成酵素(NOS)をNADPHジアホラーゼ染色すると小脳が強く染色され、海馬も染色された。ラット小脳から精製した分子量16万の一酸化窒素合成酵素(n-NOS)は、Ca^<2+>存在下カルモジュリン(CaM)によってL-アルギニンを基質としてNOを産生した。ウエスタンブロット解析から、小脳および海馬にはCaMが豊富に存在することが示唆された。小脳および海馬はシナプス可塑性モデルであるLTDおよびLTPが発現することが知られている。このことから、神経細胞にCa^<2+>が流入した時のみ、NOSは活性化されNOを産生すること、さらにシナプス可塑性に関与することが推定された。初代培養グリア細胞にはn-NOSは存在しないが、エンドトキシン(LPS)刺激によって分子量13万のNOS(i-NOS)が誘導され、大量のNOが産生されることを見い出した。i-NOSは、n-NOSと異なり、Ca^<2+>非依存的にCaMと結合し活性されることが示唆された。また、LPSによるi-NOS誘導はアクチノマイシンD(mRNA合成阻害薬)およびシクロヘキシミド(蛋白質合成阻害薬)処置によって完全に抑制された。グリア細胞のLPS刺激によって分子量12万の蛋白質がチロシンリン酸化され、i-NOS誘導がハービマイシンA(チロシンキナーゼ抑制薬)およびホスファチジルイノシトール特異的ホスホリパーゼCによって抑制された。このことからLPSはCD14様蛋白質を介してチロシンキナーゼを活性化させ、i-NOS蛋白質を転写誘導することが推定された。さらに、誘導されたNOSを染色するとミクログリア細胞が強く染色され、アストログリア細胞も弱いながら染色された。また、NO産生するニトロプルシッド(SNP)によって神経細胞死が引き起こされたが、DBu-cGMP(Gキナーゼ活性化薬)では細胞死は起きないことを見い出した。さらに、SNPによってグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)がADPリボシル化が増強された。以上の結果から、NOによる神経細胞死には、Gキナーゼの活性化は関与せず、GAPDHなどのADPリボシル化が関与することが推定された。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Yoshihisa Kitamura: "Stimulatory effects of protein kinase C and calmodulin kinase II on NMDA receptor/channels in the postsynaptic density of rat brain." Journal of Neurochemistry. 61. 100-109 (1993)
[Publications] Yasuyuki Nomura: "Inducible nitric oxide synthase in glial cells." Neuroscience Research. 18. 103-107 (1993)
[Publications] Toshio Kaneda: "Presence of m3 muscarinic acetylcholine and receptor-mediated increases in the cytoplasmic concentration of Ca^<2+>in Jurkat,a human T lymphocyte line." Molecular Pharmacology. 43. 356-364 (1993)
[Publications] Atsuhiro Miyazaki: "Characterization of [^3H]staurosporine binding in protein kinase C-II purified from rat brain." Neurochemistry International. 22. 455-464 (1993)
[Publications] Yoshihisa Kitamura: "Suppressive effect of FK-506,a novel immunosuppressant, against MPTP-induced dopamine-depletion in the striatum of young C57BL/6N mice." Journal of Neuroimmunology. (in press). (1994)
[Publications] 北村佳久: "抗てんかん薬" 薬局. 45. 49-54 (1994)
[Publications] Yoshihisa Kitamura: "Nitric Oxide-Roles in Neuronal communication and Neurotoxiciry-" Japan Scientific Societies Press and CRC Press (in press), (1994)
[Publications] 北村佳久: "蛋白質化学9:脳・神経系タンパク質" 廣川書店, 8 (1994)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

脳で誘導される一酸化窒素(NO)合成酵素のシナプス形成、神経細胞死への関与の機序

Principal Investigator

北村 佳久 北海道大学, 薬学部, 助手 (60195295)

Research Products

[Publications] Yoshihisa Kitamura: "Stimulatory effects of protein kinase C and calmodulin kinase II on NMDA receptor/channels in the postsynaptic density of rat brain." Journal of Neurochemistry. 61. 100-109 (1993)

[Publications] Yasuyuki Nomura: "Inducible nitric oxide synthase in glial cells." Neuroscience Research. 18. 103-107 (1993)

[Publications] Toshio Kaneda: "Presence of m3 muscarinic acetylcholine and receptor-mediated increases in the cytoplasmic concentration of Ca^<2+>in Jurkat,a human T lymphocyte line." Molecular Pharmacology. 43. 356-364 (1993)

[Publications] Atsuhiro Miyazaki: "Characterization of [^3H]staurosporine binding in protein kinase C-II purified from rat brain." Neurochemistry International. 22. 455-464 (1993)

[Publications] Yoshihisa Kitamura: "Suppressive effect of FK-506,a novel immunosuppressant, against MPTP-induced dopamine-depletion in the striatum of young C57BL/6N mice." Journal of Neuroimmunology. (in press). (1994)

[Publications] 北村佳久: "抗てんかん薬" 薬局. 45. 49-54 (1994)

[Publications] Yoshihisa Kitamura: "Nitric Oxide-Roles in Neuronal communication and Neurotoxiciry-" Japan Scientific Societies Press and CRC Press (in press), (1994)

[Publications] 北村佳久: "蛋白質化学9:脳・神経系タンパク質" 廣川書店, 8 (1994)

北村佳久北海道大学, 薬学部, 助手 (60195295)