ギランバレー症候群患者血清中抗ＧＭ１抗体のラフト機能と構造への影響の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24790899
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 植田 晃広 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (20600703)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: lipid rafts / GM1ganglioside / ガングリオシド / 中性スフィンゴミエリナーゼ / sphingomyelinase / スフィンゴミエリン / Trk / 抗体

Outline of Annual Research Achievements

細胞膜上にはlipid raftsというシグナル伝達分子や糖脂質が局在するマイクロドメインが存在する。我々は、抗GM1抗体が、神経細胞の生存・分化に必須の神経成長因子（NGF)の高親和性受容体であるTrkを介するシグナル伝達系を障害し、それが通常rafts上に存在しているTrkの非raftsへの局在変化によることを発見し報告した。しかし、抗GM1抗体によるraftsの機能や構造変化の解明は不十分であった。
Trkの局在の変化を明らかにするため、PC12細胞にTrkを高発現させたstable transfectantであるPCtrk細胞（PCT）を実験に使用した。PCTを抗GM1抗体で処理し、subcellular fractionation 法で、膜画分、細胞質画分、核画分を得た。抗Trk抗体を一次抗体としてWestern blot法を行い、各画分から陽性Bandを検出した。免疫蛍光細胞染色法も実施した。結果を分析し統計処理を行った。
一方で、Trkの局在しているraftsそのものに対する抗GM1抗体の影響も併せて検討した。中性スフィンゴミエリナーゼ（nSMase）はraftsの重要な構成分子であるスフィンゴミエリンを分解し、GM1の基質となるセラミドを産生する。このため、raftsの機能や構造変化に重要な役割を果たしていることが予測され、我々はnSMaseに着目し、前述のsubcellular fractionation法で得られた各画分のnSMase活性の変化を調べた。その結果、抗GM1抗体により膜画分においてnSMase活性に変化があることを見出した（論文投稿準備中）。
また、抗GM1抗体の作用により、細胞内及びmembrane rafts内での脂質組成が大きく変化することを見出した。この脂質組成の変化が、nSMase活性に何らかの関連をもつのか、今後明らかにしたい。

Research Products

• [Journal Article] Neurotropin promotes NGF signaling through interaction of GM1 ganglioside with Trk neurotrophin receptor in PC12 cells (2015)
  • Author(s): Fukuda Y, Fukui T, Hikichi C, Ishikawa T, Murate K, Adachi T, Imai H, Fukuhara K, Ueda A, Kaplan AP, Mutoh T
  • Journal Title: Brain Research Volume: 1596 Pages: 13-21
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2014.11.041
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Lipid rafts and their possible involvements in neuroimmunological disorders (2015)
  • Author(s): Asakura K, Ueda A, Mutoh T
  • Journal Title: Frontiers in Bioscience Volume: 20 Pages: 303-313
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Histone deacetylase inhibitor attenuates neurotoxicology of clioquinol in PC12 cells (2015)
  • Author(s): Fukui T, Asakura K, Hikichi C, Ishikawa T, Murai R, Hirota S, Murate KI, Kizawa M, Ueda A, Ito S, Mutoh T
  • Journal Title: Toxicology Volume: 331 Pages: 112-118
  • DOI: 10.1016/j.tox.2015.01.013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Targeting of aquaporin 4 into lipid rafts and its biological significance (2014)
  • Author(s): Asakura K, Ueda A, Shima S, Ishikawa T, Hikichi C, Hirota S, Fukui T, Ito S, Mutoh T
  • Journal Title: Brain Research Volume: 1583 Pages: 237-244
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2014.08.014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 抗中性糖脂質抗体陽性の脳脊髄根末梢神経炎(EMRN)の1例 (2014)
  • Author(s): 植田晃広, 島さゆり, 石川等真, 福井隆男, 村手健一郎, 廣田政古, 引地智加, 木澤真努香, 伊藤信二, 朝倉邦彦, 武藤多津郎
  • Organizer: 第19回日本神経感染症学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県 金沢歌劇座
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [Presentation] 脳脊髄根末梢神経炎（EMRN）患者血清中に見出された新規抗中性糖脂質抗体 (2014)
  • Author(s): 島さゆり、石川等真、植田晃広、新美芳樹、岩渕和久、武藤多津郎
  • Organizer: 第55回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡県 福岡国際会議場・福岡サンパレス・福岡国際センター
  • Year and Date: 2014-05-21 – 2014-05-21
• [Presentation] New Autoantibodies Against Neutral Glycolipids In Encephalomyeloradiculoneuropathy. (2014)
  • Author(s): Mutoh T, Shima S, Ishikawa T, Ueda A, Asakura K.
  • Organizer: The 66th American Academy of Neurology Annual Meeting
  • Place of Presentation: United States of America Philadelphia
  • Year and Date: 2014-04-29 – 2014-04-29