| 研究課題/領域番号 |
14370310
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
血液内科学
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| 研究機関 | 明治薬科大学 |
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研究代表者 |
齋藤 政樹 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (60012762)
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| 研究分担者 |
菱沼 滋 明治薬科大学, 薬学部, 講師 (70211505)
新井 恵子 明治薬科大学, 薬学部, 助手 (90312074)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
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| キーワード | ガングリオシド(GM3) / GM3合成酵素欠損マウス / 細胞増殖・分化・細胞死制御 / GM3合成酵素-ゲノム構造 / 抗GM3合成酵素抗体 / 膀胱がん-GM3合成酵素遺伝子治療 / 骨髄間質(ストローマ)細胞 / 造血幹細胞維持性膜蛋白因子mKirre / シスエレメント / GM3合成シアル酸転位酵素 / 造血細胞増殖・分化制御 / GM3合成素欠損マウス / ミクロドメイン / インスリン感受性 / GM3合成シアル酸転移酵素 / 糖転移酵素遺伝子 / シアル酸転移酵素 / 細胞増殖・分化制御 / 複合糖鎖分子(スフィンゴ糖脂質) / 膀胱がん遺伝子治療 / 造血幹細胞維持性膜蛋白因子 |
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| 研究概要 |
本研究課題において以下の研究項目を推進した:(1)マウス・ガングリオシドGM3合成酵素cDNAをクローニング後、染色体(6C)DNA領域を取得してゲノム全長約58kBを決定した。相同組替え法で遺伝子改変してGM3合成酵素遺伝子欠損ES細胞を作成し、遺伝子欠損ホモマウスの創出に成功した。このマウスの出生時に外見的異常はなく、成長曲線も10ヵ月齢まで異常を認めないが、全ての臓器にガングリオシドGM3が完全欠損しGM3を前駆体とするa-シリーズ、b-シリーズの高級ガングリオシドの欠失を認めた。予備的検索ではあるが、病理学的にはランゲルハンス島の減少が疑われ、耐糖能の鈍化、インスリン感受性の増加などが認められた。本ホモマウスの神経可塑性や神経毒素(ボツリヌスなど)受容体に関する実験を進めている。また、本遺伝子のdouble allele欠損ES細胞の作成に成功し、その性格付けを進めているが、形態や増殖能には変化は認められなかった。(2)抗GM3特異抗体及び抗GM3合成酵素抗体R29C1を使って、GM3及び合成酵素の機能を解析した。GM3合成酵素遺伝子を強発現すると、悪性度の高いマウス浸潤性膀胱癌の増殖が抑制されアポトーシスが誘導される現象を発見、この事実をヒト膀胱癌治療に応用する方策を探索中である。GM3含量の少ないマウス正常肝細胞の増殖は、GM3の豊富な間質細胞との共培養やGM3合成酵素強発現系でGM3発現を増大させると、有意に促進された。一方、ヒト単球を造血因子M-CSFで刺激してCD68陽性マクロファージに、また、GM-CSF/IL-4で刺激して幼若樹状細胞に、さらにLPS刺激を加えてS-100陽性成熟樹状細胞に分化誘導すると、GM3合成酵素が顕著に誘導された。(3)協同研究者らと共に、ガングリオシドGM3が特異的にヒト大動脈アテローム変性部位に著増することを発見した。今回、クローン化したヒトGM3合成酵素蛋白ペプチドに対する特異抗体R29C1作成に成功したことで、ヒト動脈硬化の内皮標品並びにin vitroでヒト単球から分化させたCD68陽性マクロファージ及びS-100陽性樹状細胞において、GM3合成酵素の強力な発現を実証することが出来た。アテローム変性部位に蓄積したガングリオシドGM3の少なくとも一部は、その局所でGM3合成酵素過剰発現を獲得した単球系細胞で合成されることが判明した。(4)造血幹細胞の増殖・分化を制御する間質細胞膜由来の糖蛋白を、N末端シグナル配列を持つ蛋白質が細胞膜へ輸送されることを利用した発現クローニング法(シグナル配列トラップ法)で系統的に単離・同定し、造血支持能を有する新しい膜糖蛋白分子mKirre/NEPH2を発見した。siRNAでmKirre発現を抑制すると、この造血支持能は有意に抑えられた。NEPH2分子はメタロプロティナーゼで切断され、その細胞外ドメインが造血幹細胞支持能の責任分子であることが示唆された。
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