脳弓下器官・終板脈管器官に特異的に発現する分子群の同定

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25830021
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 松本 匡史 基礎生物学研究所, 統合神経生物学研究部門, 研究員 (30625728)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 脳室周囲器官 / 体液センサー / 脳弓下器官 / 体液恒常性

Outline of Annual Research Achievements

動物は、体液中の浸透圧やNa+濃度を一定に保つように飲水行動や塩分摂取、尿の排泄制御等を行う。体液状態のモニタリングは血液脳関門を持たない特殊な脳組織である脳室周囲器官（CVOs）において行われているが、こうしたCVOsの特殊な機能や構造を実現している分子基盤については十分に解明されていない。我々は、複数の高Na血症患者の血清を調べたところ、その一部にCVOsに選択的に結合する抗体が含まれていることを見いだした。そこで、CVOsに特異的に発現している分子の同定をすることにより、CVOsが司る体液恒常性制御機構の解明の手がかりを得る試み。
１．高Na血症患者由来の血清中に含まれる自己抗体の抗原分子の同定
高Na血症の患者血清のうち、免疫組織染色実験により、CVOsを特異的に染色することがわかっている血清を用いて実験を行った。マウス脳から脳弓下器官、及び対照となる大脳皮質を切り出して蛋白質を抽出し、高Na血症の患者または健常者の血清を用いて、それらの抽出物のウエスタンブロット解析を行った。しかしながら、血清中に含まれる自己抗体の抗原分子を見いだすことはできなかった。
２．CVOsに特異的な抗体の作成と抗体が認識する抗原分子群の同定
最近、マウスCVOsに発現している遺伝子についての解析が行われ、CVOsに特異的に発現していると考えられる候補蛋白質がいくつか見つかった。それらの候補蛋白質のうち、トランスポーターやチャンネル分子であり、体液センサー分子である可能性が期待できる蛋白質は２６分子あった。そのうち２分子について、細胞株での発現を、ウエスタンブロット解析、免疫細胞染色法により確認した。さらに、Naイメージング法により細胞外液の濃度変化による、Na+の流入を確認できた。残りの候補分子については、クローニングと発現プラスミドの構築を行った。