老齢脳で出現するアストロサイトの機能解明とその誘導因子の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12672148
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 遠藤 玉夫 財団法人東京都老人総合研究所, 糖鎖生物学部門, 研究室長 (30168827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 萬谷 博 財団法人東京都老人総合研究所, 糖鎖生物学部門, 研究員 (20321870)
• Keywords: アストロサイト / レクチン / 分化誘導因子 / 蛋白質子ロシン脱リン酸化 / 老齢脳 / 細胞表面糖鎖

Research Abstract

突起を伸展させ星状形を示すアストロサイトが老齢脳で出現する生物学的意義を明らかにするためにin vitroで解析できる系の確立を目指した結果、特定の糖鎖のみを認識するレクチンにより形態ばかりでなく各種細胞マーカーの染色パターンも脳内で出現しているものと同一である細胞を誘導できた。新生ラット小脳由来の敷石状のタイプIアストロサイトの培養系にシロバナチョウセンアサガオレクチン(DSAと略す)を添加すると、脳内で見られるような多数の長い突起を持った星状の細胞に変化することを見い出した。このような形態変化はアストロサイトの分化指標の一つとされているが、他のレクチンでは形態変化は起こらなかったことから、DSAがアストロサイトの特定の糖蛋白質に結合することが、細胞分化の引き金になっている可能性が示唆された。次に、この分化過程でどのような情報伝達系が主に働いているかを明らかにするために、種々の阻害剤を用いて調べたところ蛋白質チロシン脱リン酸化反応が特異的に関与することが判明した。さらに標的候補分子として分子量約38Kの蛋白質の脱リン酸化が特異的に起こっていることが明らかになった。以上の結果、アストロサイトの分化には、特定の細胞表面糖鎖および細胞内での蛋白質チロシン脱リン酸化反応が重要な役割を果たしていることが示唆された。また、アストロサイト表面上のレクチン受容体として神経接着因子(NCAM)を同定した。DSAに代わる脳内在性リガンドについては、脳可溶性画分について検索を進めた結果、DSAと同じ糖結合性を有する画分にアストロサイトに対し突起伸展活性を有する分子が存在することを見い出した。

Research Products

• [Publications] Seiichiro Takahashi: "A new β-1,2-N-acetylglucosaminyltransferase that may play a role in the biosynthesis of mammalian O-mannosyl glycans"Glycobiology. 11(1). 37-45 (2001)
• [Publications] Tasuku Sasaki: "Both cell-surface carbohydrates and protein tyrosin phosphatase are involved in the differentiation of astrocytes in vitro"Glia. 32(1). 60-70 (2000)
• [Publications] Tamao Endo: "Garbohydrate Analysis Modern Chromatography and Electrophoresis"Elsevier Science(印刷中).
• [Publications] 遠藤玉夫: "生化学11月号"社団法人日本生化学会. 4 (2000)