小脳プルキンエ細胞における可塑性分子機構と新規情報分子-スフィンゴ脂質-

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07278248
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 平林 義雄 理化学研究所, 国際フロンティア研究システム・研究員(チームリーダー) (90106435)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中沢 俊一 理化学研究所, 国際フロンティア研究システム, 研究員 (40260210) ; 古屋 茂樹 理化学研究所, 国際フロンティア研究システム, 研究員 (00222274)
• Keywords: プルキンエ細胞 / スフィンゴ脂質 / スフィンゴミエリン / ニューロン / セラミド

Research Abstract

細胞膜脂質の中で、最後の機能未知の構成分子として糖脂質およびスフィンゴミエリンを含むスフィンゴ脂質が指摘されている。しかし、最近スフィンゴミエリンおよびその代謝産物の死のシグナル分子として機能している例が示され、新たな研究展開を見せつつある。今年度本重点研究において申請者らが開発した効率良いプルキンエ細胞の培養システムを利用することにより小脳プルキンエ細胞の細胞体および樹状突起の形成にスフィンゴ脂質の存在が必須であることを見いだした。更に、神経栄養因子のプルキンエ細胞への効果をセラミド分子は顕著に増強することを見い出した。培地中に、スフィンゴミエリナーゼを加え、細胞内セラミドを生じさせるとプルキンエ細胞の微細な樹状突起形成が促進される現象を見いだした。総じて、プルキンエ細胞によって従来いわれていたセラミドは死のシグナル分子ではなく、逆に生存・維持に重要な因子であることを発見した。今後、セラミド分子による情報伝達機構を明らかにする。また、セラミドは糖脂質およびスフィンゴミエリン2種のスフィンゴ脂質が存在するが、その機能的相違に関しては不明である。申請者が独自に開発しているグルコシルセラミド合成酵素遺伝子や酵素阻害剤を導入することにより、両者の機能的分担を明らかにする。

Research Products

• [Publications] 古屋茂樹: "Restrictced occurrence of an unysual ganglioside GDla in rat brain and its posible involuement in dendrite growth of cerebeiar Purkinji neurons" J. Neurosi. Res.23. (1996)
• [Publications] 古屋茂樹: "Neural expression of a minor ganglioside GMlb in rat brain" J. Neurosci. Res.22. 411-421 (1995)
• [Publications] 古屋茂樹: "Sphingolipid biosynthesis is necessary for dendrite growth and survival of cerebellar Purkinje cells in culture" J. Neurochem.65. 1551-1561 (1995)
• [Publications] 古屋茂樹: "Elimination of heparan Sulfate by heparitinase induces abnormal mesodermal and neural formation in Xenopns embryos" Dev. Growth Differe. 37. 337-346 (1995)
• [Publications] 古屋茂樹: "糖鎖研究の最先端" 福田穣(編)羊土社(株), 174 (1996)