内在性カンナビノイドの神経終末における産生機構と神経発達への影響の検討

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23592275
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 麻生 知寿 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40436308)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大嶋 紀安 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30360514)
• Keywords: カンナビノイド / 神経発達

Research Abstract

内在性カンナビノイドである2-アラキドノイルグリセロール（2-AG）は神経細胞においてカンナビノイド受容体を介して鎮静・鎮痛作用や神経発達に影響を与えることが知られているが、その産生機構には不明な点が多い。我々は2-AG産生に関わる酵素としてグリセロール骨格の２位にアラキドン酸を含むジアシルグリセロールの１位の脂肪酸を加水分解して2-AGを産生する酵素、ジアシルグリセロールリパーゼ（DGL）の精製を目的とした。
ラット脳より2-AG産生活性を持つタンパク画分を精製した。まず、ラット脳から部分精製したタンパク画分の酵素学的性質を検討して、反応の至適pH、至適基質濃度、反応速度、阻害薬の反応性を決定した。さらに、部分精製した活性タンパク画分をトリプシンで消化し、質量分析計で解析したところ約100種のタンパクが同定された。その中から構造的、性質的に2-AG産生能を持つと考えられるタンパク質を同定し候補タンパクとした。候補タンパクの遺伝子を培養細胞に過剰発現させ、目的タンパクを精製抽出し、酵素活性の有無を確認した。酵素活性に認められたタンパクについて、反応の至適pH、至適基質濃度、反応速度、阻害薬の反応性についてラット脳より部分精製したタンパクと比較したところ、極めて同様の挙動であった。また、同定されたタンパクはラット脳に多く発現しており、特に海馬、中脳、延髄に分布していることが確認された。
また、2-AGの末梢神経伸長への影響を胎生７日の鶏卵から分離した脊髄後根神経節を用いて検討した。培養液に2-AGを加えたところ、濃度依存的に神経円錐の崩壊と神経伸長の減少が観察された。この現象はカンナビノイド受容体の遮断薬により、拮抗された。