1998 Fiscal Year Annual Research Report

スフィンゴ糖脂質による神経細胞の増殖・分化シグナルの制御

Research Project

Project/Area Number	10470029
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	古川鋼一名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	古川圭子名古屋大学, 医学部, 助手 (50260732) 浦野健名古屋大学, 医学部, 助教授 (70293701)
Keywords	スフィンゴ糖脂質 / ニューロン / ガングリオシド / リモデリング / 糖転移酵素 / トランスジェニック / ジーンノックアウト / トランスフェクション
Research Abstract	シアル酸を含むスフィンゴ糖脂質であるガングリオシドの、神経細胞における意義を解明するために、培養神経系細胞株およびマウスにおける遺伝子操作によってガングリオシドのリモデリングを行った。まずラット褐色細胞腫PC12に、クローニングしたGD3合成酵素遺伝子およびGM1/GDlb/GA1合成酵素遺伝子を導入したトランスフェクタントを用いて、その増殖・分化などの表現型の変化を検討した。GD3合成酵素遺伝子導入細胞では、著しい増殖の亢進と、神経成長因子(NGF)による分化誘導への不応性が認められた。また、無血清処置によるアポトーシス誘導に抵抗性を示した。これらの変化のメカニズムとして、TrkAのリン酸化とMAPキナーゼの活性化がNGF刺激と無関係に惹起されたことが判明した。即ち、糖脂質の変化がTrkAの2量体形成を促進することによってTrkA/Ras/MAPキナーゼ系の恒常的活性化が起きたものと推察された。一方、GM1/GD1b/GA1合成酵素遺伝子導入細胞の場合は、増殖度に著変はなかったが、NGFによる分化誘導に不応性となっていた。ところがNGF添加後、親株に比して大幅に遅延したTrkAのリン酸化、MAPキナーゼの活性化を認め、この反応パターンの差が、NGF刺激で分化を誘導しえない原因と考えられた。また無血清処置に対するアポトーシス誘導に対しては、抵抗性を示した。この時、親株と対照的に、JNKの活性化が抑えられていることが判明し、これがアポトーシス抵抗性の機構と思われた。今後、個々の糖脂質糖鎖と細胞膜受容体やシグナル分子との分子会合や相互反応につき検討を進める。また、PC12細胞に加えて、GM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスおよびGD3合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの脳由来初代培養細胞を用いて同様の検討を行い、生体内における糖鎖のシグナル制御機構を解明する予定である。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Fukuda Minoru: "Enhancement of in vitro and in vivo anti-tumor activity of anti-GD2 monoclonal antibody 220-51 against human neuroblastoma by granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and granulocyte colony-stimulating factor." Int.J.Mol.Med.2. 471-475 (1998)
[Publications] Takamiya Kogo: "Complex gangliosides are essential in spermatogenesis of mice:Possible roles in the transport of testosterone." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 12147-12152 (1998)
[Publications] Iwanaga Masako: "Paroxysmal nocturnal haemoglobinuria clones in patients with myelodysplastic syndromes." Br.J.Haematol.102. 465-474 (1998)
[Publications] Fukumoto Satoshi: "Expression cloning of mouse cDNA of CMP-NeuAc:lactosylceramide α2,3-sialyltransferase(GM3 synthase),an enzyme that initiates the synthesis of gangliosides." J.Biol.Chem.(in press).
[Publications] Borgeld Harm-Jan Warner: "Appropriately spaced nuclear localizing signals are necessary for efficient nuclear import of non-nuclear proteins." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press).
[Publications] Okajima Tesuya: "Molecular cloning of a novel α2,3-sialyltransferase (ST3Gal VI) that sialylates type II lactosamine structures on glycoproteins and glycolipids." J.Biol.Chem.(in press).

1998 Fiscal Year Annual Research Report

スフィンゴ糖脂質による神経細胞の増殖・分化シグナルの制御

Principal Investigator

古川 鋼一 名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)

Research Products

[Publications] Fukuda Minoru: "Enhancement of in vitro and in vivo anti-tumor activity of anti-GD2 monoclonal antibody 220-51 against human neuroblastoma by granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and granulocyte colony-stimulating factor." Int.J.Mol.Med.2. 471-475 (1998)

[Publications] Takamiya Kogo: "Complex gangliosides are essential in spermatogenesis of mice:Possible roles in the transport of testosterone." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 12147-12152 (1998)

[Publications] Iwanaga Masako: "Paroxysmal nocturnal haemoglobinuria clones in patients with myelodysplastic syndromes." Br.J.Haematol.102. 465-474 (1998)

[Publications] Fukumoto Satoshi: "Expression cloning of mouse cDNA of CMP-NeuAc:lactosylceramide α2,3-sialyltransferase(GM3 synthase),an enzyme that initiates the synthesis of gangliosides." J.Biol.Chem.(in press).

[Publications] Borgeld Harm-Jan Warner: "Appropriately spaced nuclear localizing signals are necessary for efficient nuclear import of non-nuclear proteins." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press).

[Publications] Okajima Tesuya: "Molecular cloning of a novel α2,3-sialyltransferase (ST3Gal VI) that sialylates type II lactosamine structures on glycoproteins and glycolipids." J.Biol.Chem.(in press).

古川鋼一名古屋大学, 医学部, 教授 (80211530)