神経系特異的新規神経ペプチド前駆体N27Kの神経分化における役割

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08680856
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 川島 誠一 (財)東京都臨床医学総合研究所, 遺伝情報研究部門, 研究員 (60008571)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 敬 岡崎生理学研, 神経化学, 助教授 (30211577) ; 斎藤 祐見子 (財)東京都臨床医学総合研究所, 遺伝情報, 研究員 (00215568)
• Keywords: 神経分化 / 神経突起 / 神経ペプチド

Research Abstract

神経発芽およびそれに続く神経突起伸長は、神経分化初期に起こる、形態的に最も基本的なステップである。この仕組を解明することは、神経発生の複雑な機構を理解する上で、大いに貢献する。我々は、サブトラクション-プラスマイナス法により、神経特異的および神経分化関連遺伝子として、N23Kとそのsplicing formであるN27Kを単離した。それは、全く偶然にも同時期に、痛みに関連する新規神経ペプチドとして同定されたOrphanim FQの前駆体タンパク質の遺伝子であった。このことは、本遺伝子が発生過程と成熟体の両方で重要な働きをする二つの機能を有する分子であることを意味する。我々はこれまでに、N23K/N27Kタンパク質に対する特異抗体を作成し、神経芽腫NS20Y細胞のdbcAMPによる神経分化過程においても、本タンパク質が神経分化と深く関連することを示してきた。さらに、NS20Y細胞にN23K/N27Kを過剰発現させた安定発現株を作成した。本年度は、それらの発現株を用いて、N23K/N27Kの発現と神経分化誘導との関係の詳細な解析を行った。その結果、以下のことが判明した。
1.N23KとN27Kの各々を単独で発現させた場合でも、dbcAMP処理なしで自発的に神経突起を伸長する。このことは、両遺伝子ともに積極的に分化に関与していることを示す。
2.Orphanin FQペプチド自身およびその前駆体に含まれる他の活性ペプチド候補は、NS20Y細胞の神経分化を誘発しないし、細胞増殖にも影響しない。
3.末分化NS20Y細胞とN23K/N27K高発現細胞株の細胞内cAMP量はほぼ同程度で、有意な差は見られない。
現在、N23K/N27Kのtruncated formを作成し、分化誘導に最も大切な箇所を同定している。その過程で、C末端部分がタンパク質の発現効率に深く関わっていることが明かになってきた。

Research Products

• [Publications] T.Ono: "Activity-dependent expression of parathyroid hormone-related protein(PTHrP)in rat cerebellar granule neurons." Journal of Biological Chemistry. 272(20). 14404-14411 (1997)
• [Publications] Y.Saito: "Overexpression of a neuropeptide nociceptin/orphanin FQ precursor gene,N23K/N27K,induces neurite outgrowth in mouse NS20Y cells." Journal of Neuroscience Research. 48. 397-406 (1997)
• [Publications] 小野富男: "可塑性関連遺伝子群" Clinical Neuroscience. 15(10). 1122-1124 (1997)
• [Publications] T.Ono: "Activity-dependent survival of rat cerebellar granule neurons is not associated with sustained elevation of intracellular Ca^<2+>" Neuroscience Letters. 228. 123-126 (1997)