軸索およびニュ-ロンの変性と細胞骨格蛋白の合成、輸送及び分解バランスの変化

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480152
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小宮 義璋 群馬大学, 医学部, 教授 (50010046)
• キーワード: 細胞骨格蛋白 / 軸索内輸送 / 神経老化 / 軸索再生 / チン-ブリン / アクチン / ニュ-ロフィラメント / 微小管

研究概要

ラットの脊髄後根神経節細胞〜坐骨神経知覚繊維及び脊髄前角細胞〜運動繊維の実験系を用いて、軸索内細胞骨格蛋白の輸送と重合・脱重合動態の解析を行ない、以下のような結果を得た。
1).軸索内の細胞骨格蛋白は全て遅い軸索内輸送によって細胞体から供給され、軸索それ自身によって合成されることはない。その輸送速度は週齢が進むに従って遅くなる。
2).軸索内の細胞骨格蛋白は従来考えられてきたような硬い構造物ではなく、常に重合・脱重合をくり返しているダイナミックな状態にあり、軸索の生理的変化には素早く対応した変化をしめす。
3).軸索内の細胞骨格蛋白の重合型には各種の脱重合剤に対して抵抗性をしめす安定重合型と、これらに感受性をもつダイナミック型が区別され、これら相互間及び脱重合型であるそれらのサブユニットとの間には動的な平衡関係が成立している。
4).細胞骨格蛋白の軸索内輸送はこれ迄考えられてきたような重合した状態で運ばれるのではなく、脱重合した状態が輸送型と推定される。
5).軸索が傷害を受けるとその遠位側は変性をおこすが、近位側は直ちにダイナミック型の割合を増加させて修復を開始する。
6).週齢が進むに従って安定重合型の割合が増加し、ダイナミック型が減少する。これに対応して輸送速度の減少が見られる。しかしある週齢をすぎた老齢ラットでは重合・脱重合変換、或はダイナミック型と安定重合型との変換がうまく機能せず、あたかも軸索の起始部でせきとめられたような細胞骨格蛋白の通過障害が認められる。
7).細胞骨格蛋白の軸索内輸送に影響を与える薬物としてコルヒチン、β、β'-イミノジプロピオニトリル(IDPN)、タクソ-ル、2、5-ヘキサンジオン、二硫化炭素等が見出された。

研究成果

• [文献書誌] Tashiro,T.& Komiya,Y.: "Stable and dynamic forms of cytoskeletal proteins in slow axonal transport." Journal of Neuroscience. 9. 760-768 (1989)
• [文献書誌] Tashiro,T.& komiya,Y.: "Changes in organization and axonal transport of cytoSkeletal proteins curing regeneration." Journal of Neuroscience. 10. (1990)
• [文献書誌] Komiya,Y.& Tashiro,T.: "Dynamic organisation and transport of axonal cytoskeletons after local injection of taxol into rat sciatic nerue." Journal of Neurochemistry. 52、Supple. S22 (1989)
• [文献書誌] 田代朋子,関本澄人,小宮義璋: "神経損傷後の軸索内輸送変化と細胞骨格の変化" 神経化学. 28. 296-297 (1989)
• [文献書誌] 豊島至,小宮義璋: "ニュ-ロフィラメント蛋白質のリン酸化と脊髄神経節における軸索内輸送" 神経化学. 28. 298-299 (1989)
• [文献書誌] 五十嵐道弘,小宮義璋: "単離成長円錐画分における内因性リン酸化の検討:チロシン残基リン酸化の可能性" 神経化学. 28. 404-405 (1989)
• [文献書誌] 田代朋子,小宮義璋: "神経生化学(上)分担「軸索微小管の動態とその輸送機構」" 共立出版, 512(pp216-225) (1990)