1997 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内カルシウムの新規調節因子環状ADPリボースの脳における代謝と機能

Research Project

Project/Area Number	08671123
Research Institution	Department of Mental Disorder Research, National Institute of Neuroscience, NCNP
Principal Investigator	高橋勝宣国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第3部, 室長 (40183850)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西川徹国立精神, 神経センター・神経研究所・疾病研究第3部, 部長 (00198441)
Keywords	環状ADPリボース / 脳 / CD38 / 精神神経疾患
Research Abstract	私たちは先に、レチノイン酸によるHL-60細胞の好中球への分化過程にNADアーゼが誘導され、この酵素活性がリンパ球表面抗原のCD38分子によることを明らかにした。CD38はアメフラシの卵精巣より単離されたADPリボース環化酵素と構造上類似し、さらにその生成物である環状ADPリボース(cADPR)は、IP_3と同様にある細胞内プールからCa^<2+>を放出させる作用、あるいはその調節因子として機能することが期待されている。本研究では、細胞内Ca^<2+>濃度を調節しうるcADPRの脳機能における役割を明らかにすることを目的とし、ラットを用いて脳内cADPRの局在や代謝に関する基礎検討を中心に行った。私たちが確立したcADPRのラジオイムノアッセイ(RIA)法を用いて、cADPRラット脳内の分布を調べたところ、大脳皮質、海馬、線条体、中脳、小脳、橋、延髄、脊髄の各部にcADPRが一様に存在している(150-200pmol/g tissue)ことが判った。この脳組織のcADPR量は肝臓などの様々な抹消組織(20-50pmol/g tissue)に較べて3-5倍多く、cADPRの脳組織での重要性がうかがえた。またラット大脳皮質を細胞膜、細胞質、シナプトゾーム分画等に分画すると、大脳皮質cADPRの約40%がシナプトゾーム分画に回収された。これらのことより、cADPRが神経伝達物質である可能性も考えられた。またヒト死後脳のcADPR量は齧歯類の脳内含量より2-3倍高い傾向が見られた。またcADPRの代謝に関する基礎研究として、弱いながらもcADPRの合成活性を示すヒト細胞表面抗原CD38にZn2+を添加すると、その合成活性約4倍に増加することを見出した。さらに、ヒト死後脳のcADPR量を精神神経疾患患者(精神分裂病、アルツハイマー病、血管性健忘症、パーキンソン病)に関して調べたが、現在のところこれらの疾患では対照と較べて優位な差異は測定されなかった。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Katsunobu Takahashi,et al.: "Accumulation of cyclic ADP-ribose measured by a specific radioimmunoassay in differentiated human leukemic HL-60 cells with all-trans-retinoic acid." FEBS Lett.371. 204-208 (1995)
[Publications] Iwao Kukimoto,et al.: "Stimulation of ADP-ribosyl cyclase activity of the cell surface antigen CD38 by zinc ions resulting from inhibition of its NAD^+ glycohydrolase activity." Eur.J.Biochem.239. 177-182 (1996)
[Publications] Katsunobu Tadahashi,et al.: "In vivo evidence for the link between L-and D-serine metabolism in rat cerebral cortex." J.Neurochem.69. 1286-1290 (1997)
[Publications] Hisayuki Iwama,et al.: "Depletion of cerebral D-serine in non-ketotic hyperglycinemia:possible involvement of glycine cleavage system in control of endogenous D-serine." Biochem.Biophys.Res.Commn.231. 793-796 (1997)
[Publications] Wataru Matsuda,et al.: "Oscillation of ADP-ribosyl cyclase activity during the cell cycle and function of cyclic ADP-ribose in a unicellular organism,Euglena gracilis." FEBS Lett.405. 104-106 (1997)
[Publications] Kohichi Tanada,et al.: "Epilepsy and exacebation of brain injury in mice laking the glutamate transporter GLT-1." Science. 276. 1699-1702 (1997)
[Publications] 高橋勝宣,他: "グルタミン酸ホルモンと臨床特集;脳で産生されるホルモン,活性アミンその他" 医学の世界社, 145 (1996)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内カルシウムの新規調節因子環状ADPリボースの脳における代謝と機能

Principal Investigator

高橋 勝宣 国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第3部, 室長 (40183850)

Research Products

[Publications] Katsunobu Takahashi,et al.: "Accumulation of cyclic ADP-ribose measured by a specific radioimmunoassay in differentiated human leukemic HL-60 cells with all-trans-retinoic acid." FEBS Lett.371. 204-208 (1995)

[Publications] Iwao Kukimoto,et al.: "Stimulation of ADP-ribosyl cyclase activity of the cell surface antigen CD38 by zinc ions resulting from inhibition of its NAD^+ glycohydrolase activity." Eur.J.Biochem.239. 177-182 (1996)

[Publications] Katsunobu Tadahashi,et al.: "In vivo evidence for the link between L-and D-serine metabolism in rat cerebral cortex." J.Neurochem.69. 1286-1290 (1997)

[Publications] Hisayuki Iwama,et al.: "Depletion of cerebral D-serine in non-ketotic hyperglycinemia:possible involvement of glycine cleavage system in control of endogenous D-serine." Biochem.Biophys.Res.Commn.231. 793-796 (1997)

[Publications] Wataru Matsuda,et al.: "Oscillation of ADP-ribosyl cyclase activity during the cell cycle and function of cyclic ADP-ribose in a unicellular organism,Euglena gracilis." FEBS Lett.405. 104-106 (1997)

[Publications] Kohichi Tanada,et al.: "Epilepsy and exacebation of brain injury in mice laking the glutamate transporter GLT-1." Science. 276. 1699-1702 (1997)

[Publications] 高橋 勝宣,他: "グルタミン酸 ホルモンと臨床 特集;脳で産生されるホルモン,活性アミンその他" 医学の世界社, 145 (1996)

高橋勝宣国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第3部, 室長 (40183850)

[Publications] 高橋勝宣,他: "グルタミン酸ホルモンと臨床特集;脳で産生されるホルモン,活性アミンその他" 医学の世界社, 145 (1996)