カルシウム依存的な神経細胞生存維持に関わる遺伝子群の検索とその発現制御系の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09280222
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 津田 正明 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (80132736)
• Keywords: アポトーシス / カルシウム / ニューロン / BDNF / セクレトグラニンII / レドックス

Research Abstract

本年度は、マウス小脳顆粒細胞ニューロンの初代培養系を用いて、カルシウム依存的な細胞死抑制について遺伝子発現、及び、細胞内酸化還元との関連で検討を加えた。
1.神経細胞活性化因子の検索: Differential display法によって、電位依存性カルシウムチャネル(VDCC)からのCa^<2+>流入で発現変化を示す遺伝子群(カルシウム応答遺伝子群)のスクリーニングを行った。その結果、セクレトグラニン-II(Sg-II)遺伝子が単離された。現在、そのプロセッシング産物であるセクレトニューリンを合成し、細胞死抑制に与える影響を検討中である。
2.カルシウム応答遺伝子群の発現制御系の解析: 脳由来神経栄養因子(BDNF)やSg-II遺伝子はカルシウムシグナルでup-regulationを,NT-3遺伝子はdown-regulationを受ける。この発現制御には、最適な細胞内Ca^<2+>濃度が必要であることが明らかとなった。また、BDNF,Sg-II遺伝子発現はVDCCからのCa^<2+>流入に依存していたが、c-fos遺伝子の発現にはNMDAレセプターからのCa^<2+>流入も効果的であった。
3.細胞内酸化還元と細胞死: 小脳顆粒細胞は非脱分極状態にするとアポトーシスを起こす。この際、細胞内グルタチオン濃度の減少とともに、鉄-硫黄酵素であるアコニターゼ活性及びミトコンドリア代謝活性の低下が認められた。しかし、再脱分極による細胞死抑制時にはこれら減少は抑制された。現在、この細胞死抑制に関わるカルシウムシグナルと細胞死シグナルとの関係について検討中である。

Research Products

• [Publications] Ichikawa,D.: "Attenuation of cell death mediated by membrane depolarization different from that by exogenous BDNF in cultured mouse cerebellar qranule cells" Mol.Brain Res.(印刷中). (1998)
• [Publications] Imaoka,T.: "In vivo gene transfer into the adult mammalian central nervous system by continuous injection of plasmid DNA-cationic liposome complex" Brain Res.780. 119-128 (1998)
• [Publications] Ogawa,W.: "Isolation and characterization of an Esherichia coli mutant kacking the mojor serine transporter and cloning of a serine transporter" J.Biochem.122. 1241-1246 (1997)
• [Publications] Inaba,K.: "Na+(Li+)/H+ antiporter in Pseudomonas Aeruginosa and effect of Li+ on cell growth" Biol.Pharm.Bull.20. 621-624 (1997)
• [Publications] 津田正明: "神経活動と遺伝子発現" 蛋白質核酸酵素. 42. 102-112 (1997)