2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11694280
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
二宮 善文 岡山大学, 医学部, 教授 (70126241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米澤 朋子 岡山大学, 医学部, 助手 (30304299)
百田 龍輔 岡山大学, 医学部, 助手 (80263557)
大橋 俊孝 岡山大学, 医学部, 講師 (50194262)
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| Keywords | ノックアウトマウス / IV型コラーゲン / 遺伝子発現制御 |
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| Research Abstract |
1ヒト脳毛細血管基底膜に存在するIV型コラーゲンの解析
毛細血管は各臓器にはり巡らされているが、その毛細血管も臓器によって機能が異なっていることが考えられる。例えば、腎臓の糸球体毛細血管、脳脈絡叢毛細血管は各々、血液をろ過し尿と脳脊髄液を産生する機能を有している。例えばこれらの毛細血管基底膜を調べると、一般の基底膜がα1/α2しかないのに対してこれらの基底膜は、α1/α2/α3/α4/α5/α6を持っているのである。現在までに解析結果を総合すると、糸球体および脳脈絡叢毛細血管基底膜は、少なくともα1/α1/α2、α3/α4/α5とα5/α5/α6の三つの分子から構成される超分子会合体を作っていることが分かった。
そこで、我々は血液脳関門に注目し、脳実質内に存在する毛細血管を調べたところ、α1/α2/α3/α4/α5/α6が総べて陽性となり、α1/αl/α2分子、α3/α4/α5分子とα5/α5/α6分子がこの構築に貢献していることが判明した。
2Col4a6ノックアウトマウスプロジェクト
上記結果を基に考えると、マウスでも同様の分子構成になっていることが予想された。今回、我々の作成したCol4a6ノックアウトマウスはα5/α5/α6分子が欠損していることを、RNAとタンパク質のレベルで確認することが出来た。さらに我々は、ワシントン大学マイナー教授よりcol4a3ノックアウトマウスを提供されているので、このマウスではα3/α4/α5分子が欠損していることが考えられ、検索の結果事実欠損していることが分かった。
この2つのノックアウトマウスを用いて、エバンスブルー色素注入による血液脳関門の機能を測定する実験を行なった。その結果、正常マウスでは色素が全く脳実質には入って行かないのに対して、col4a3ノックアウトマウスでは脳実質が青く染色された。また、col4a6ノックアウトマウスでは脳実質が薄く青い色素が検出された。このことは、機能的な脳血液関門の崩壊がcol4a3コラーゲン遺伝子の破壊によって生じうる結果であり、その中間的な結果を示したcol4a6遺伝子の関与も合わせて極めて重要な研究結果を得たことになる。
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[Publications] Lee G.E. et al: "Expression of the α6 chain of type IV collagen in glomerular basement membranes of healthy adult dogs."Am.J.Vet.Res.. 61. 38-41 (2000)
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[Publications] Petitclere E. et al: "New functions for non-collagenous domains of human collagen type IV.Novel integsin ligands inhibitingangiogenesis and tumor growth in vivo. "J.Biol.Chem.. 275. 8051-8061 (2000)
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[Publications] Saito K. et al.: "Expression of mouse α5 (IV) and α6 (IV) collagen genes in epithelial basement membranes."J.Biochem (Tokyo). 128. 427-434 (2000)
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[Publications] Boutaud A. et al.: "Type IV collagen of the glomerular basement membrane : Evidence that the chain specificity of network assembly is encoded by noncollagenous"J.Biol.Chem.. 275. 30716-30724 (2000)
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[Publications] Hirakawa S. et al.: "The brain link protein-1 (BRAL1) : CDVA cloning , gonomic structure, and characterigation as a novel link protein expressed in adult brain"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 276. 982-989 (2000)
