2003 Fiscal Year Annual Research Report

神経系におけるオートファジー・リソソームシステム

Research Project

Project/Area Number	12146203
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	山本健二九州大学, 大学院・歯学研究院, 教授 (40091326)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	筑波知子(門脇知子) 九州大学, 大学院・歯学研究院, 助手 (70336080) 筑波隆幸九州大学, 大学院・歯学研究院, 助教授 (30264055)
Keywords	アスパラギン酸プロテアーゼ / エンドソーム / リソソーム系 / カテプシンD / カテプシンE / ノックアウトマウス / オートファジー / 生体防御 / 蛋白質分解
Research Abstract	カテプシンEは抗原提示細胞やリンパ球、消化管上皮細胞等の免疫担当細胞に多く分布することから、生体防御系への関与が指摘されてきた。神経系では、活性化ミクログリアに発現増大が見られ、その一部は細胞外へ分泌されることが知られている。そこで、本年度の研究では、カテプシンEの神経系での役割を解明する目的で、カテプシンEノックアウト(CatE^<-/->)マウスを作製し、行動学的、生化学的ならびに免疫組織学的性状を野生型マウスと比較しながら解析した。一定期間の隔離飼育による動物の闘争行動の亢進は、不安やうつ症状(切れやすい行動)の指標とされ、ドパミンやノルアドレナリン、サブスタンスP(SP)などの脳内蓄積と関係あるとされている。1ヶ月間以内の隔離飼育では、野生型マウスに比べて、CatE^<-/->マウスは著明に闘争行動(闘争開始までの時間、回数、持続時間)の亢進が観察された。とくに、CatE^<-/->マウスはわずか30分の隔離飼育を施しただけでも明らかな闘争行動の亢進を示した。脳内SP量をELISA法にて測定すると、野生型マウスのSP量は生後6週から24週までほとんど変化がないのに対し、CatE^<-/->マウスのSPは経時的に増加し、24週では野生型マウスの3.5倍以上に達した。このことは、CatE^<-/->マウスの脳では、SPが加齢とともに蓄積し、SPによる情報伝達系が亢進していることを強く示唆している。In vitroの実験系で、カテプシンEがSPを効率良く分解することが示されていることから、本酵素の欠損がSPの脳内蓄積を誘導したものと考えられた。免疫組織学的解析の結果、SPは神経細胞に局在しており、ミクログリアにはほとんど検出されなかった。神経細胞におけるSPの免疫染色像は、野生型マウスに比べてCatE^<-/->マウスで強く、明らかにSPの神経細胞内での蓄積増大が確認された。これらの結果から、カテプシンE欠損がSPの脳内蓄積を誘導し、隔離飼育といった環境刺激によって闘争行動などに見られる神経症状をひき起こすことが明らかとされた。

Research Products
(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Shibata, M., et al.: "Disruption of structural and functional integrity of α2-macroglobulin by cathepsin E."Eur.J.Biochem.. 270. 1189-1198 (2003)
[Publications] Ueshima, J., et al.: "Purification, gene cloning, gene expression, and mutants of Dps from the obligate anaerobe Porphyromonas gingivalis."Infect.Immun.. 71. 1170-1178 (2003)
[Publications] Okaji, M., et al.: "The regulation of bone resorption in tooth formation and eruption processes in mouse alveolar crest devoid of cathepsin K."J.Pharmacol.Sci.. 91. 285-294 (2003)
[Publications] Kadowaki, T., et al.: "Isolation and characterization of a novel and potent inhibitor of Arg-gingipain from Strepromyces sp. Strain FA-70."Biol.Chem.. 384. 911-920 (2003)
[Publications] Hasegawa Y., et al.: "A novel type of two-component regulatory system affecting gingipains in Porphyromonas gingivalis."Microbiol.Immunol.. 47. 849-858 (2003)
[Publications] Moriguchi S., et al.: "Potentiation of NMDA receptor-mediated synaptic responses by microglia."Mol.Brain Res.. 119. 160-169 (2003)
[Publications] Tsukuba T., et al.: "Association of cathepsin E deficiency of atopic dermatitis."J.Biochem.. 134. 893-902 (2003)
[Publications] Kadowaki, T., et al.: "Suppression of virulence of Porphyromonas gingivalis by potent inhibitors specific for gingipains."Current Protein Peptide Sci.. 4. 451-458 (2003)
[Publications] 山本健二: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 3-4 (2003)
[Publications] 筑波隆幸: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 15-20 (2003)
[Publications] 門脇知子: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 37-44 (2003)
[Publications] 山本健二: "臨床検査 47"医学書院. 849-858 (2003)
[Publications] 岩田淳一: "蛋白質核酸酵素 48"共立出版株式会社. 1928-1933 (2004)
[Publications] 山本健二: "実験医学"羊土社. 213-219 (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

神経系におけるオートファジー・リソソームシステム

Principal Investigator

山本 健二 九州大学, 大学院・歯学研究院, 教授 (40091326)

Research Products

[Publications] Shibata, M., et al.: "Disruption of structural and functional integrity of α2-macroglobulin by cathepsin E."Eur.J.Biochem.. 270. 1189-1198 (2003)

[Publications] Ueshima, J., et al.: "Purification, gene cloning, gene expression, and mutants of Dps from the obligate anaerobe Porphyromonas gingivalis."Infect.Immun.. 71. 1170-1178 (2003)

[Publications] Okaji, M., et al.: "The regulation of bone resorption in tooth formation and eruption processes in mouse alveolar crest devoid of cathepsin K."J.Pharmacol.Sci.. 91. 285-294 (2003)

[Publications] Kadowaki, T., et al.: "Isolation and characterization of a novel and potent inhibitor of Arg-gingipain from Strepromyces sp. Strain FA-70."Biol.Chem.. 384. 911-920 (2003)

[Publications] Hasegawa Y., et al.: "A novel type of two-component regulatory system affecting gingipains in Porphyromonas gingivalis."Microbiol.Immunol.. 47. 849-858 (2003)

[Publications] Moriguchi S., et al.: "Potentiation of NMDA receptor-mediated synaptic responses by microglia."Mol.Brain Res.. 119. 160-169 (2003)

[Publications] Tsukuba T., et al.: "Association of cathepsin E deficiency of atopic dermatitis."J.Biochem.. 134. 893-902 (2003)

[Publications] Kadowaki, T., et al.: "Suppression of virulence of Porphyromonas gingivalis by potent inhibitors specific for gingipains."Current Protein Peptide Sci.. 4. 451-458 (2003)

[Publications] 山本 健二: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 3-4 (2003)

[Publications] 筑波 隆幸: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 15-20 (2003)

[Publications] 門脇 知子: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 37-44 (2003)

[Publications] 山本 健二: "臨床検査 47"医学書院. 849-858 (2003)

[Publications] 岩田 淳一: "蛋白質核酸酵素 48"共立出版株式会社. 1928-1933 (2004)

[Publications] 山本 健二: "実験医学"羊土社. 213-219 (2004)

山本健二九州大学, 大学院・歯学研究院, 教授 (40091326)

[Publications] 山本健二: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 3-4 (2003)

[Publications] 筑波隆幸: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 15-20 (2003)

[Publications] 門脇知子: "日本薬理学会誌 122"日本薬理学会. 37-44 (2003)

[Publications] 山本健二: "臨床検査 47"医学書院. 849-858 (2003)

[Publications] 岩田淳一: "蛋白質核酸酵素 48"共立出版株式会社. 1928-1933 (2004)

[Publications] 山本健二: "実験医学"羊土社. 213-219 (2004)