新規の神経突起伸長因子norbinによる神経可塑性機構

• 研究課題/領域番号: 11170262
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 丸山 敬 財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (30211577)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円); 2000年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 発生 / 神経特異的遺伝子 / norbin / 分化 / 神経突起伸長 / neurochondrin / 長期増強 / 差分法

研究概要

tetraethylammonium(TEA)処理によって海馬の広い領域の神経細胞で長期増強が誘引されると考えられる。TEA処理で発現が増大するクローンを検索し、3個の神経組織に特異的な遺伝子(KW8、KZ3、HE5)を特定した。その一つKW8はNeuroDとほぼ相同なbasic helix-loop-helix領域を持つ遺伝子であった。twohybrid法で検討したところ、この蛋白質のC末側には転写活性作用があり、転写因子であることはほぼ確実であるが、その生理機能は未だ不明である。このタンパク質は日本の他の研究グループにてNDRF(Neuro D related factor)として、アメリカのグループでNeuro D2として、我々の報告の数ヶ月後に相次いで発表され、この因子の注目度を伺わせる。現在、ドイツのグループと共同でノックアウトマウスを作成中である。
HE5は神経突起伸長作用が培養細胞で見られ、norbinと命名した。norbinは中枢神経のみならず末梢神経の細胞質に存在していることを確認した。最近になり日本のグループから軟骨細胞を刺激しかつ神経に存在する因子として、norbinと同じ遺伝子がneurochondrinと命名された。我々もCOS細胞や神経系培養細胞neuro2aで分泌を確認することができた。また、脳のcDNAをカタログ化するプロジェクトではnorbinは非神経細胞にも存在するとRT-PCRで結論されてしまった。我々の追試では、これは末梢神経に発現しているためであり、norbinは中枢と末梢の神経細胞に特異的に発現していると結論した。ノックアウトマウスを作成を目指しているが、1000個以上のES細胞のスクリーニングを行っても相同組換え体が得られない。技術的な問題と染色体上の特異な領域にこの遺伝子が存在する可能性も考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Maruyama,K. et al.: "Molecular interactions between presenilin and calpain : inhibition of m-calpain protease activity by presenilin-1,2 and cleavage of presenilin-1 by m-, μ-calpain."International J.of Molecular Medicine. 5. 269-273 (2000)
• [文献書誌] Usuki,F. & Maruyama,K.: "Ataxia caused by mutations in the alpha-tocopherol transfer protein gene."J.Neurol.Neurosurg.Psychiatry. 69. 254-256 (2000)
• [文献書誌] 丸山敬,西道隆臣: "人はなぜ痴呆になるのか"丸善ライブラリー. 199 (2000)
• [文献書誌] 丸山工作,丸山敬: "夢!21世紀の生命科学"丸善ライブラリー. 212 (2000)
• [文献書誌] Shinozaki K, Kume H, Kuzume H, Obata K, Maruyama K: "Norbin, a neurite-outgrowth-related protein, is a cytosolic protein localizad in somatodendritic region of neurons and distributed prominently in dendritic out-growthing Purkinje cells"Mol. Brain Res.. 71. 364-368 (1999)
• [文献書誌] Watanabe T, Sasagawa N, Usuki F, Koike H, Saitoh N, Sorima chi H, Maruyama K, Nakase N, Takagi A, Ishiura S, Suzuki K: "Overexpression of myotonic dystrophy protein kinase in C2C12 myogenic culture involved in the expression of ferritin heavy chain and interleukin-1α mRNAs"J. Neurol. Sci.. 167. 26-33 (1999)
• [文献書誌] Koike H, Tomioka S, Sorimachi H, Saido TC, Maruyama K, Okuyama A, Fujisawa-Sehara A, Ohno S, Suzuki K, Ishiura S: "Membrane-anchored metalloprotease MDC9 has an alpha-secretase activity responsible for processing the amyloid precursor protein"Biochem. J.. 343. 371-375 (1999)
• [文献書誌] Tomita T, Takikawa R, Koyama A, Morohashi Y, Takasugi N, Saido TC, Maruyama K, Iwatsubo T: "C terminus of presenilin is required for overproduction of amylodogenic Abeta 42 through stabilization and endoproteolysis of presenilin"J. Neurosci.. 19. 10627-10634 (1999)
• [文献書誌] Koike H, Seki H, Kouchi Z, Ito M, Kinouchi T, Tomioka S, Sorimachi H, Saido TC, Maruyama K, Suzuki K, Ishiura S: "Thimet oligopeptidase cleaves the full-length Alzheimer amyloid precursor protein at a beta-secretase cleavage site in COS cells"J. Biochem.. 126. 235-242 (1999)