クモ毒素利用によるグルタミン酸レセプターの同定と神経機能解明への応用

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63060006
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute for Neuroscience
• Principal Investigator: 川合 述史 東京都神経科学総合研究所, 専門副参事 (00073065)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐原 資謹 東京都神経科学総合研究所, 流動研究員 (40206008) ; 島崎 久仁子 東京都神経科学総合研究所, 研究員 (40142153) ; 三輪 昭子 東京都神経科学総合研究所, 研究員 (60142155) ; 萩原 健一 東京大学, 薬学部, 助手 (40192265) ; 中嶋 暉躬 東京大学, 薬学部, 教授 (50012597)
• Keywords: JSTX / クモ毒素 / 1-ナフチルアセチルスペルミン / グルタミン酸レセプター / 標識化クモ毒素 / アフィニティーカラム

Research Abstract

1)クモ毒素JSTX利用による脳グルタミン酸レセプターの特性の解析:モルモット海馬のスライス標本を用いCA1野の錐体細胞に対する主な入力が非NMDA型のレセプターに結合しJSTXによって阻害されること、この他にNMDA型レセプターもシナプス伝達に関与していること微小電気生理学的、薬理学的手法により証明した。
2)新しいジョロウグモ毒素(JSTX)関連物質の構造解析:ジョロウグモ毒腺中からさらに12種類の新しい毒素が単離構造決定された。新毒素群はJSTXの2、4-ジヒドロキシフェニル酢酸部がインドール3酢酸、あるいは6-ヒドロキシインドール3酢酸に置換されていること、および、それに隣接するペプチド、ポリアミン部分はアスパラギン、アルギニン、オルニチン、カダベリン、プトレアニン、アンノプロピルプトレアニン等の構成分子が各種組あわさった配列をもつ新物質群であった。
3)グルタミン酸受容体阻害に関する、JSTX関連化合物の構造活性相関:JSTXの活性発現最小部位は2、4-ジヒドロキシフェニルアセチル-アスパラギニル-カダベリンであることが明らかになり、この知見及び他の天然クモ毒素の構造からの知見を統合して、各種関連化合物の合成を行った。その結果1-ナフチルアセチルスペルミン、シクロヘキシルアセチルスペルミンに天然クモ毒JSTX-3の約0.1倍の阻害活性をもつことが判明した。
4)標識化クモ毒素の合成:放射性ヨードをラクトパーオキシダーゼ法によりJSTX-3に結合させ、イセエビ筋におけるグルタミン酸レセプターに対する結合部位をオートラジオグラフィーで証明した。またトリチウムシアンボロヒドリドによる還元法でトリチウムを導入したJSTX-3を合成し、グルタミン酸レセプターの結合実験を行った。

Research Products

• [Publications] K.Shimazaki et al.,: Neurosci.Letters. 84. 173-177 (1988)
• [Publications] H.Hagiwara et al.,: Chem.Pharm.Bull.36. 1233-1236 (1988)
• [Publications] T.Toki et al.,: Biomedical Res.9. 75-79 (1988)
• [Publications] T.Higashijima et al.,: J.Biol.Chem.,. 263. 6491-6494 (1988)
• [Publications] T.Toki et al.,: Jpn.J.Sanit.Zoology,. 39. 105-111 (1988)
• [Publications] M.Kawahara et al.,: Anal.Sciences,. 4. 671-673 (1988)
• [Publications] T.Teshima et al.,: Peptide Chemistry 1987. 367-370 (1988)
• [Publications] K.Saito et al.,: Peptide Chemistry 1987. 689-692 (1988)
• [Publications] M.Kawahara et al.,: Biomedical Res.,. 10. 101-105 (1989)
• [Publications] N.Kawai et al.,: Neurosci.Res.,. (1989)
• [Publications] T.Asami et al.,: Peptide Chemistry 1988. (1989)
• [Publications] T.Asami et al.,: Biomedical Res.,. (1989)
• [Publications] Y.Maruoka et al.,: Biogenic Amines. 5. 483-488 (1988)
• [Publications] G.F.Erspamer et al.,: Regulatory peptides. 21. 1-11 (1988)
• [Publications] T.Toki et al.,: Biomedical Res.,. 9. 421-428 (1988)
• [Publications] T.Nakajima: Peptide Chemistry 1987. 115-122 (1988)
• [Publications] Y.Aramaki et al.,: Peptide Chemistry 1987. 163-166 (1988)
• [Publications] Y.Hashimoto et al.,: Peptide Chemistry 1987. 363-366 (1988)
• [Publications] 川合述史: 医学のあゆみ. 145. 381-386 (1988)
• [Publications] 川合述史: 最新医学. 43. 1178-1183 (1988)
• [Publications] 川合述史: Clinical Neuroscience. 7. 26-29 (1989)
• [Publications] 中嶋暉躬: 現代化学. 216. 48-55 (1989)
• [Publications] N.Kawai et al.,: Neurosci.Res.suppl.,. 7. s12 (1988)
• [Publications] K.Shimazaki et al.,: Neurosci.Res.suppl.,. 7. s157 (1988)
• [Publications] M.Yoshioka et al.,: Toxicon. 26. 414-416 (1988)
• [Publications] K.Daigo et al.,: Toxicon. 26. 485-490 (1988)
• [Publications] N.Kawai et al.,: Neurosci.Lett.95. 203-207 (1988)
• [Publications] H.Pan-Hou et al.,: Brain Res.,. 476. 345-357 (1988)
• [Publications] M.Saito et al.,: Brain Res.,. 481. 16-24 (1989)
• [Publications] N.Kawai et al.,: Biomed.Res.suppl.9. 55-57 (1988)
• [Publications] N.Kawai et al.,: J.Physiol.Soc.Japan. 50. 423 (1988)
• [Publications] Y.Sahara et al.,: Soc.Neurosci.Abstr.14. 97 (1988)
• [Publications] T.Nakajima et al.,: "Animal toxins of Low Molecular Mass.In NEUROTOX'88,Molecular basis of drug and pesticide action(ed.G.G.Lunt)" Excerpta Medica,Amsterdam,New York,Oxford, pp.77-82 (1988)
• [Publications] T.Piek et al.,: "Polyamine-like ToxinsーA new Class of Pesticides? In NEUROTOX'88,Molecular basis of drug and pesticide action.(ed.G.G.Lunt)" Excerpta Medica,Amsterdam,New York Oxford, pp.61-76 (1988)