神経軸索反発分子ファミリーのクローニング及びその機能解析

• 研究課題/領域番号: 08044282
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古山 忍 (稲垣 忍) 大阪大学, 医学部, 教授 (90151571)
• 研究分担者: 東山 繁樹 大阪大学, 医学部, 助手 (60202272) ; 松浦 成昭 大阪大学, 医学部, 教授 (70190402) ; 重永 凱男 大阪大学, 歯学部, 教授 (90028770) ; ALLEN Nichol バブラハン研究所, 発生神経生物学研究部, 部長 ; SWANSON Larr 南カリフォルニア大学, 生物科学部, 教授 ; ALLEN Nichoolas D. Babraham Institute, Laboratory of Developmental Neurology, Head ; NICHOLAS All バブラハン研究所, 発生神経生物学研究部, 部長 ; LARRYW Swans 南カリフォルニア大学, 生物科学部, 教授 ; 古山 達雄 大阪大学, 医学部, 助手 (20238702) ; 小杉 厚 大阪大学, 医学部, 助教授 (90186685) ; 武田 憲昭 大阪大学, 医学部, 講師 (30206982) ; 島田 昌一 大阪大学, 医学部, 助教授 (20216063) ; 遠山 正弥 大阪大学, 医学部, 教授 (40028593) ; HALMAGYI Mic ロイヤルプリンスアルフレッド病院, 研究部長 ; TAKADA Yoshi スクリップス研究所, 研究員 ; KRAMER Randy カリフォルニア大学サンフランシスコ校, 医学部, 助教授 ; ZETTER Bruce ハーバード大学, 医学部, 教授 ; 武田 力 マウントサイナイ医学センター, 研究員 ; RUDA Maryan 国立衛生研究所(NIH), NIDR, 主任研究員 ; KOLODOKIN Al ジョーンズポスキンス大学, 医学部, 研究員 ; ALLEN Nick バブラハン研究所, 発達遺伝学, 主任研究員 ; UHL George R 国立麻薬中毒研究所(NIDA), 分子神経生物部門, 研究部長
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 24,400千円 (直接経費: 24,400千円); 1997年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円); 1996年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
• キーワード: 神経回路 / マウス / 成長円錐 / コラプス / 軸索反発分子 / 発生 / セマフォリン / コラプシン / 軸索 / 細胞接着 / 反発分子 / 神経軸索 / 誘導因子 / 反発因子 / 神経回路形成 / コプラシン

研究概要

コラプシン/セマフォリンは1993年に脊椎動物の脳から、神経回路の形成に誘引分子と共に重要である軸索反発分子として見いだされ、種間で保存されたセマドメインを有する。哺乳類ではセマフォリンと呼ばれ、現在脊椎動物で約13の分子が単離されている。最初に発見されたcol-1/semDは知覚神経などの成長円錐を反発するが、semD以外の分子の機能はほとんど不明である。私達はセマドメインを有し膜結合型であるマウスセマフォリン、M-semaFとM-semaGをクローニングし、mRNA発現分布と神経発生に伴う発現パターンの変遷について調べた。さらに蛋白生化学を専門とするWimalawansa、東山博士の協力を得てM-semaFとM-semaGの非常に良い抗体を作製し蛋白の発現部位を調べ、特定の神経回路に発現することを見いだした。これらの解析について発生学や組識学を専門とするSwanson、Kuwada、Ruda、岡本、中村博士の協力を得た。私達は免疫系に高発現するM-semaG(別名CD100)に注目し免疫学を専門とする小杉博士の協力を得てT・B cellのM-semaG発現を調べ、Tcellに高発現していること、ConAなどの刺激によりM-semaGの発現が低下しM-semaGが切れて遊離することを明らかにした。セマフォリンのゲノム構造はほとんど不明なので発生遺伝学を専門とするAllen博士、神経分子生物学を専門とする古山達雄博士の協力を得てM-semaGのゲノム構造の解析ならびにターゲッチングベクターの構築を進めている。さらにalternative splicingの分子が見つかりM-semaGとかなり異なる発現パターンを有することから異なる機能を有するものと考え、これらの分子について神経生理学を専門とするHu、重永、武田博士や細胞生物学を専門とするKolodkin,Zetter、Takada、松浦、Uhl博士の協力を得て研究を進めている。最近semDレセプターであることが報告されたニューロピリンとの結合活性、それに関連する分子や機能などについて、さらに本国際学術研究の遂行の結果得られた様々な領域を専門とする研究者らの協力を得て調べたい。

研究成果

• [文献書誌] Furuyama T: "Identification of a novel transmembrane semaphorin expressed on lymphocytes." J.Biol.Chem.271. 33376-33381 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakagawa,T: "Amino-terminal processing of cell surface heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor up-regulates its juxtacrine but not its paracrine growth factor activity." J.Biol.Chem.271(48). 30858-30863 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Inui,S: "Possible role of coexpression of CD9 with membrane-anchored heparin-binding EGF-like growth factor and amphiregulin in cultured human keratinocyte growth." J Cell Physiol.171(3). 291-298 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Miyoshi,E: "Membrane-anchored heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor acts as a tumor survival factor in a hepatoma cell line." J.Biol.Chem.272(22). 14349-14355 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Higashiyama,S: "A novel brain-derived member of the epidermal growth factor family that interacts with ErbB3 and ErbB4." J.Biochem.,. 122(3). 675-680 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Che W: "Selective induction of heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor by methylglyoxal and 3-deoxyglucosone in rat aortic smooth muscle cells.The involvement of reactive oxygen species formation and a possible implication for atherogenesis in diabetes." J.Biol.Chem.272(29). 18453-18459 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kaneto,H: "Expression of heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor during pancreas development.A potential role of PDX-1 in transcriptional activation." J.Biol.Chem.272(46). 29137-29143 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Wanaka,A: "LIM-homeodomain gene family in neural development." Dev.Neurosci. 19(1). 809-815 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sun FL: "Transactivation of Igf2 in a mouse model of Beckwith-Wiedemann syndrome." Nature. 389(6653). 809-815 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Feil,R: "Parental chromosome-specific chromatin conformation in the imprinted U2af1-rs1 gene in the mouse." J.Biol.Chem.272(33). 20893-20900 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yabuta,NH: "Light microscopic observations of the contacts made between two spindle afferent types and alpha-motoneurons in the cat trigeminal motor nucleus.," J.Comp.Neurol. 374(3). 436-450 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Bae,YC: "Electron microscopic observation of synaptic connections of jaw-muscle spindle and periodontal afferent terminals in the trigeminal motor and supratrigeminal nuclei in the cat." J Comp.Neurol. 374(3). 421-435 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagase,Y: "Serotonergic axonal contacts on identified cat trigeminal motoneurons and their correlation with medullary raphe nucleus stimulation." J.Comp.Neurol.384(3). 443-455 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yonehara N: "Involvement of nitric oxide in re-innvervation of rat molar tooth pulp following transection of the inferior alveolar nerve." Brain Res.,. 757(1). 31-36 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshida,A: "organization of the descending projections from the parabrachial nucleus to the trigeminal sensory nuclear complex and spinal dorsal horn in the rat." J.Comp.Neurol. 383(1). 94-111 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Morikawa,Y: "Triple primary cancers involving kidney,urinary bladder,and liver in a dye worker." Am.J.Ind.Med. 31(1). 44-49 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Furuyama, T., Inagaki, S., Kosugi, A., Noda, S., Saito, S-I., Ogata, M., Iwahashi, Y., Miyazaki, N., Hamaoka, T.: "Identification of a novel transmembrane semaphorin expressed on lymphocytes." J.Biol.Chem.271. 33376-33381 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakagawa-T ; Higashiyama-S ; Mitamura-T ; Mekada-E ; Taniguchi-N: "Amino-terminal processing of cell surface heparin-bindin epidermal growth facter-like growth factor up-regulates its juxtacrine but not its paracrine growth factor activity" J-Biol-Chem. 271(48). 30858-30863 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Inui-S ; Higashiyama-S ; Hashimoto-K ; Higashiyama-M ; Yoshikawa-K ; Taniguchi-N: "Possible role of coexpression of CD9 with membrane-anchored heparin-binding EGF-like growth factor and amphiregulin in cultrued human keratinocyte growth." J-Cell-Physiol. 171(3). 291-298 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Miyoshi-E ; Higashiyama-S ; Nakagawa-T ; Hayashi-N ; Taniguchi-N: "Membrane-anchored heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor acts as a tumor survival factor in a hepatoma cell line." J-Biol-Chem. 272(22). 14349-14355 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Higashiyama S,Horikawa M,Yamada K,Ichino N,Nakano N,Nakagawa T,Miyagawa J,Matsushita N,Nagatsu T,Taniguchi N,Ishiguro H: "A novel brain-derived member of the epidermal growt factor family that interacts with ErbB3 and ErbB4" J Biochem. 122(3). 675-680 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Che W,Asahi M,Takahashi M,Kaneto H,Okado A,Higashiyama S,Taniguchi N: "Selective induction of heparin-binding epidermal growth factor-like growt factor by methylglyoxal and 3-deoxyglucosone in rat aortic smooth muscle cells. The involvement of reactive oxygen species formation and a possible implication for atherogenesis in diabetes." J Biol Chem. 272(29). 18453-18459 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kaneto H,Miyagawa J,Kajimoto Y,Yamamoto K,Watada H,Umayahara Y,Hanafusa T,Matsuzawa, Y,Yamasaki Y,Higashiyama S,Taniguchi N: "Expression of heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor during pancreas development. A potential role of PDX-1 in transcriptional activation." J Biol Chem. 272(46). 29137-29143 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Wnaka-A ; Matsumoto-K ; Kashihara-Y ; Furuyama-T ; Tanaka-T ; Mori-T ; Tanno-Y ; Yokoya-S ; Kitanaka-J ; Takemura-MTohyama-M: "LIM-homeodomain gene family in neual development" Dev-Neurosci.19(1). 97-100 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sun-FL ; Dean-WL ; Kelsey-G ; Allen-ND ; Reik-W: "Transactivation of Igf2 in a mouse model of Beck with-Wiedemann syndrome" Nature. 389(6653). 809-815 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Feil-R ; Boyano-MD ; Allen-ND ; kelsey-G: "Parental chromosome-specific chromatin conformation in the 20893-20900,1997 imprinted U2af1-rs1 gene in the mouse." J-Biol-Chem. 272(33). 20893-20900 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yabuta-NH ; Yasuda-K ; Nagase-Y ; Yoshida-A ; Fukunishi-Y ; Shigenaga-Y: "Light microscopic observations of the contacts made between two spindle afferent types and alpha-motoneurons in the cat trigeminal motor nucloeus." J-Comp-Neurol.374(3). 436-450 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Bae-YC ; Nakagawa-S ; Yasuda-K ; Yabuta-NH ; Yoshida-A ; Pil-Pk ; Moritani-M ; Chen-K ; Nagase-Y ; Takemura-M ; shigenaga-Y: "Electron microscopic observation of synaptic connections of jaw-muscle spindle and periodontal afferent terminals in the trigeminal motor and supratrigeminal nuclei in the cat." J-Comp-Neurol.374(3). 421-435 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagase-Y ; Moriani-M ; Nakagawa-S ; Yoshida-A ; M ; Zhang-LF ; Kida-H ; Shigenaga-Y: "Serotonegic axonal contacts on identified cat trigeminal motoneurons and their correlation with medullary raphe nucleus stimulation." J-Comp-Neurol. 384(3). 443-455 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yonehara-N ; Takemura-M ; Shigenaga-Y: "Involvenent of mitric oxide in re-innvervation of rat molar tooth pulp following transection of the inferior alveolar nerve." Brain-Res.757(1). 31-36 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshida-A ; Chen-K ; Moritani-M ; Yabuta-NH ; Nagase-Y ; Takemura-M ; Shigenaga-Y: "Organization of the descending projections from the parabrachial nucleus to the trigeminal sensory nuclear complex and spinal dorsal horn in the rat." J-Comp-Neurol. 383(1). 94-111 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Morikawa-Y ; Shiomi-K ; Ishihara-Y ; Matsuura-N: "Triple primary cancers involving kidney, urinary bladder, and liver in a dye worker." Am-J-Ind-Med.31(1). 44-49 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shoji W.: "Zebrafish Scmaphorin Zla collapses specific growth concs and alters their pathway in vivo." Development. 125(7). 1275-1283 (1998)
• [文献書誌] Nakagawa S.: "Ultrastructural observations of synaptic connections of vibrissa allerent terminas in cat principal sensory nucleus and morphometry of related synaptic elements." J Comp Neurol. 389(1). 12-33 (1997)
• [文献書誌] Nagase Y: "Serotonergic axonal contacts on identified cat trigeminal motonenrons and their correlation with medullary raphe nucleus stimulation." J Comp Neurol. 384(3). 443-455 (1997)
• [文献書誌] Miyoshi, E: "Membrane-anchored heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor acls asa tumor survival factor in a hepatoma cell line." J.Biol Chem. 272(22). 14349-14355 (1997)
• [文献書誌] L.auderdale JD: "Axon tracts correlate with netrin-la expression in the zebrafish embryo." Mol Cell Neurosci. 9(4). 293-313 (1997)
• [文献書誌] Higashiyama S: "A novel brain-derived member of the epidermal growth factor family that interacts with ErbB3 and ErbB4." J.Biol Chem. 122(3). 675-680 (1997)
• [文献書誌] Furuyama,T: "Identification of a novel trans membrane semaphorin expressed on lymphocyts" J.Biol.Chem.271. 33376-81 (1996)
• [文献書誌] Iwahashi,Y: "Differential distribution of mRNA encoding cAMP-specific phosphodiesterase isoforms in the rat brain" Molecular Brain Research. 38. 14-24 (1996)
• [文献書誌] Matsuura N.: "Induction of experimental bone metastasis in mice by transfection of integrin α 4 β 1 into tumor cells." Am.J.Pathol.148. 55-61 (1996)
• [文献書誌] Morikawa Y.: "Expression of the fibroblast growth factor receptor-1 in human normal tissues and tmmors determined by new monoclonal antibody." Arch.Pathol.Lab.Med.120. 490-6 (1996)
• [文献書誌] Risold,P Y: "Structur al evidence for functional domains in the rat hippocampus" Science. 272. 1484-6 (1996)
• [文献書誌] Noda,S: "Protection from anti-TCR/CD3-induced apoptosis in immature thymocytes by a signal through thymic shared antigen-1/stem cell antigen-2" J.Exp,Med. 183. 2355-60 (1996)
• [文献書誌] Murata A.: "Shock From Molecular and Cellular Level to Whole Body." Elsevier,Amsterdam., (1996)