内在性D-セリンの細胞外液中濃度調節機構の解明と臨床応用に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670987
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 窪田 哲朗 東京医科歯科大学, 大学院・保健衛生学研究科, 教授 (90205138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西川 徹 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00198441)
• Keywords: 内在性D-セリン / NMDA型グルタミン酸受容体 / キノリン酸 / 内側前頭葉皮質 / 線条体 / 精神分裂病 / 抗D-セリン抗体 / 海馬初代培養組織標本

Research Abstract

D-セリンは、本研究グループの西川らによって1991年に新たに見出された内在性アミノ酸である。D-セリンは、高次脳機能に関与するNMDA型グルタミン酸受容体のコ・アゴニストとして作用し、統合失調症患者の症状改善作用および統合失調症様症状発現薬投与動物の異常行動抑制作用をもつことや、脳に選択的でNMDA受容体と酷似した分布を示すことから、精神機能の調節に関わる未知の情報処理系を構築している可能性がある。
今年度は、細胞レベルにおけるD-セリンの分布を解析するため、D-セリンをkeyhole limpethemocyaninにグルタールアルデヒドで架橋したものを抗原として、ウサギを免疫しD-セリン-グルタールアルデヒドを認識する抗血清を得た。DirectbindingELISAにより、このウサギ抗血清の特異性を、種々のアミノ酸を用いたELISA法でさらに検討した。アミノ酸単独のままではプレートに結合しないため、各アミノ酸をBSAと結合させた複合体を作製して用いた。ウサギ抗血清はD-serineと濃度依存性に強い反応を示した。抗原の濃度が高い場合、D-cysteineとD-threonineとも交差反応を示したが、D-serineに対する反応性に比べると明らかに弱かった。一方、この抗血清はglycine、L-serine、D-alanine、L-alanine、L-cysteine、D-aspartic acidとは反応しなかった。さらに、ウサギ抗血清中のD-serineと反応する抗体を、抗原を用いたアフィニティーカラムクロマトグラフィーによって精製した。本抗体を用い、グルタールアルデヒドで固定した海馬初代培養標本で免疫組織化学的検討を行ったところ、D-セリン様免疫反応がニューロンおよびアストログリアに検出された。これらの結果から、内在性D-セリンは脳内のニューロンとグリアの双方に含有されている可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Kubota T.: "Mechanisms of anti-DNA antibody production"Modern Rheumatol. 12. 300-304 (2002)
• [Publications] Williams Y.N., Baba H., Hayashi S., Ikai H., Sugita T., Tanaka S., Miyasaka N., Kubota T.: "Dipeptidyl peptidase IV on activated T cells as a target molecule for therapy of rheumatoid arthritis"Gin Exp Immunol. 131. 68-74 (2002)
• [Publications] Macara IG, Baldarelli R, Field CM, Glotzer M, Hayashi Y, Hsu S-H, Kennedy MB, Kinoshita M, Longtine M, Low C, Maltais LJ, McKenzie L, Mitchison T, Nishikawa T, Noda M, Petty EM, Peifer M, Pringle JR, Robinson PJ, Roth D, Russell SEH, Stuhlmann H, Tanaka M, Tanaka T, Trimble WS, Ware J, Zeleznik-Le NJ, Zieger B: "Mammalian septins nomenclature"Mol Biol Cell. 13. 4111-4113 (2002)
• [Publications] Kakeyama M, Umino A, Nishikawa T, Yamanouchi K.: "Decrease of serotonin and metabolite in the forebrain and facilitation of lordosis by dorsal raphe nucleus lesions in male rats"Endocrine Journal. 49. 573-579 (2002)
• [Publications] Oda K, Okubo Y, Ishida R, Murata Y, Ohta K, Matsuda T, Matsushima E, Ichimiya T, Suhara T, Shibuya H, Nishikawa T: "Regional cerebral blood flow in depressed patients with white matter magnetic resonance hyperintensity"Biol Psychiatry. 53. 150-156 (2002)
• [Publications] 西川 徹: "分裂病の分子メカニズムを探る"こころのクリニック(東京精神神経科診療所協会誌). 2. 76-91 (2002)
• [Publications] 西川 徹: "精神分裂病(統合失調症)の分子メカニズム"Pharma Medica. 20. 25-33 (2002)
• [Publications] 西川 徹, 融 道男: "精神分裂病の生物学-最近の進歩 脳を知る・創る・守る 「脳の世紀」推進会議編"クバプロ. 160-183 (2002)
• [Publications] 安宅勝弘, 岩間久行, 西川 徹: "精神分裂病. 看護のための最新医学講座 第12巻"中山書店. 266-284 (2002)
• [Publications] Takashima A, Ohta K, Shirahama Y, Matsushima E, Horiguchi T, Nishikawa T: "Difference of semantic processing and character types in silent reading of words -a study using MEG. In Koichi Hirata, Yoshihiko Koga, Ken Nagata and Kaoru Yamazaki (Eds) Recent Advances in Human Brain Mapping (Proceedings of the 12th International Society for Brain Electromagnetic Topography (ISBET 2001)), Excerpta Medica-International Congress Series 1232"Elsevier. 513-517 (2002)