神経細胞の分化を制御する微量天然生理活性物質の探索およびその作用解析

• Project/Area Number: 13024207
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大泉 康 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00006355)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 真也 (齊藤 真也) 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (80271849) ; 山国 徹 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30333793)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2002: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2001: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 神経細胞分化 / β-ユーデスモール / ピクロシド / MAPキナーゼ / 神経成長因子 / PC12D細胞 / ホスホリパーゼC / カノコジオール / スカブロニンG / スカブロニンGメチルエステル

Research Abstract

β-ユーデスモールはPC12細胞に対して[^3H]チミジンの取り込みを抑制しつつ、突起の伸展を引き起こした。同じくβ-ユーデスモールは細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させた。外液のCa^<2+>を除去しても、大きな抑制は見られなかったが、ホスホリパーゼC阻害薬であるU73122をさらに加えると部分的に抑制された。またこの時、β-ユーデスモールは遊離イノシトールリン酸を増加させていた。さらにβ-ユーデスモールによってMAPキナーゼならびにCREBのリン酸化が促進されたが、U73122、MAPキナーゼキナーゼ阻害薬のPD98059、カルモジュリン阻害薬W-7およびPKA阻害薬H89によっていずれも阻害された。β-ユーデスモールによる突起伸展作用がU73122およびPD98059によって阻害されたことから伸展作用にはホスホリパーゼCおよびMAPキナーゼが関与していることが示唆された。
PC12D細胞においてピクロシド類はbFGF、スタウスポリンおよびジブチリルcAMPによる突起伸展を濃度依存性に促進したが、その作用はPD98059によって阻害された。PD98059はbFGF、スタウスポリンおよびジブチリルcAMP自身の突起伸展作用には影響しなかったことから、これらの情報伝達にはMAPキナーゼ非依存性経路とマスクされているMAPキナーゼ依存性経路の2つがあることが示唆された。bFGFおよびジブチリルcAMPによってMAPキナーゼがリン酸化されるが、ピクロシド類はMAPキナーゼのリン酸化自体には作用を示さなかったことから、ピクロシド類はMAPキナーゼ依存性経路の下流に作用していることが示された。

Research Products

• [Publications] Obara Y.: "β-Eudesmol induces neurite outgrowth in rat pheochromocytoma cells accompanied by an activation of mitogen-aotivated protein kinase"Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 301. 803-811 (2002)
• [Publications] Li P.: "Picrosides I and II, selective enhancers of the mitogen-activated protein kinase-dependent signalling pathway in the action of neuritogenic substances on PC12D cells"Life Sciences. 71. 1821-1835 (2002)
• [Publications] Suzuki T.: "Enhanced expression of GTP cyclohydrolase I in V-1-overexpressing PC12D cells"Biochemical and Biophysical Research Communications. 293. 962-968 (2002)
• [Publications] Hiwatashi Y.: "Glucocorticoid inhibits expression of V-1, a catecholamine biosynthesis regulatory protein, in cultured adrenal medullary cells"FEBS Letters. 528. 166-170 (2002)
• [Publications] Yamakuni T.: "V-1, a catecholamine biosynthesis regulatory protein, positively controls catecholamine secretion in PC12D cells"FEBS Letters. 530. 94-98 (2002)
• [Publications] Sasamura S.: "Antisense-inhibition of plasma membrane Ca^<2+> pump induces apoptosis in vascular smooth muscle cells"Japanese Journal of Pharmacology. 90. 164-172 (2002)
• [Publications] Yu-Shan Li, at al.: "Littoralisone, a novel neuritogenic iridolactone having an unprecedented heptacyclic skeleton including four-and nine-membered rings consisting of glucose from Verbena littoralis"J. Org. Chem.. 66. 2165-2167 (2001)
• [Publications] Yutaro Obara, at al.: "Scabronine G-methylester enhances secretion of neurotrophic factors mediated by an activation of orotein kinase C-ξ"Mol. Pharmacol.. 59. 1287-1297 (2001)
• [Publications] Yu-Shan Li, at al.: "Verbenachalcone, a novel dimeric dihydrochalcone with potentiating activity on nerve growth factor-action from Verbena littoralis"J. Natl. Prod.. 64. 806-808 (2001)
• [Publications] Yu-Shan Li, at al.: "Potentiation of nerve growth factor-induced elongation of neurites by gelsemiol and 9-hydroxysemperoside aglucone in PC12D cells"J. Pharm. Pharmacol.. 53. 915-919 (2001)
• [Publications] Chil Mann Jung, at al.: "Two new monoterpene peroxide glycosides from Aster scaber"Chem. Pharm. Bull.. 49. 912-914 (2001)
• [Publications] Thitima Pengsuparp, at al.: "Pharmacological studies of geissoschizine methyl ether, isolated from Uncaria sinensis Oliv., in the central nervous system"Eur. J. Pharmacol.. 425. 211-218 (2001)