ガングリオシドによる神経系の機能調節

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02259105
• 研究機関: (財)東京都老人総合研究所
• 研究代表者: 安藤 進 (財)東京都老人総合研究所, 生体膜部門, 室長 (30073000)
• 研究分担者: 桃井 隆 国立精神, 神経センター・神経研究所・疾病研究, 室長 (40143507) ; 小宮 義璋 群馬大学, 医学部, 教授 (50010046) ; 加藤 宏司 山形大学, 医学部, 教授 (30006746) ; 小幡 邦彦 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所・神経化学研究部門, 教授 (60013976) ; 阿部 輝雄 新潟大学, 脳研究所・神経化学部門, 助教授 (50010103)
• キーワード: ガングリオシド / 神経系 / 神経発生 / 脳老化 / シナプス可塑性 / 長期増強 / カルシウムチャネル / 神経突起伸展

研究概要

神経系の発生と神経機能の発現におけるガングリオシドの役割を明らかにすべく研究を開始した。(1)ニワトリ胚、ラット胎児脳の脳形成時のガングリオシドの組成と、マウス脳の老化におけるガングリオシドの変化を明らかにした。(2)大洋漁業(株)の協力によって多量の魚脳を得て、C系列のガングリオシドを調製した。A,B系列のガングリオシドについては既にサル脳、ウシ脳より得ていたものを用いた。C系列に対するモノクロ-ナル抗体は小幡らが作製し、安藤らが特異性を決めた。これらのガングリオシド標品と抗体は本研究班員に共同で利用された。(3)神経機能の基本をなすシナプス伝達におけるガングリオシドの役割を検討した。特にシナプス可塑性のモデルとされる海馬の長期増強への効果をみた。ガングリオシドの分子種のなかでポリシアロガングリオシドに長期増強の促進効果が認められた。(4)シナプスからのアセチルコリン放出、およびカルシウムイオン動態へのガングリオシドの影響については予備実験を行い、一定の効果のあることがわかったので次年度本格的実験の計画ができた。(5)電位依存性カルシウムチャネルへのωーコノトキシンの結合にガングリオシドは関与しないことがわかったが、カルシウム電流へのガングリオシドの効果をみるパッチクランプの準備を整えた。(6)神経細胞分化の分子機構へのガングリオシドの関与を調べるため、レチノイン酸による分化誘導のモデルにおいてcーjun遺伝子の発現を調べた。(7)C系列ガングリオシドが神経突起伸展を強く起すことを見い出した。ガングリオシド処理細胞と未処理細胞のcDNAライブラリ-が作製できたので、これから差引きライブラリ-を作ることができる。これによって次年度cDNAクロ-ニングを行う態勢が整った。

研究成果

• [文献書誌] Ando,S.and Tanaka,Y.: "Synaptic membrane aging in the cetral nervous system." Gerontology. 36. 10-14 (1990)
• [文献書誌] Hatanaka,Y.,Yoshida,E.,Nakayama,H.,Abe,T.,Satake,M.and Kanaoka,Y.: "Photolabile ーconotoxins with a chromogenic phenyldiazirine.A novel probe for muscleーtype sodium channels." FEBS Lett.260. 27-30 (1990)
• [文献書誌] Tanaka,H.,Kinutani,M.,Agata,A.,Takashima,Y.and Obata,K.: "Pathfinding during spinal tract formation in the Chickーquail chimera analysed by speciesーspecific monoclonal antibodies." Development. 110. 565-571 (1990)
• [文献書誌] Igarashi,M.,Saito,S.and Komiya,Y.: "Vinculin is one of the major endogeneous substrate for intrinsic syrosine kinases in neuronal growth cones isolated from fetal rat brain." European Journal of Biochemistry. 193. 551-558 (1990)
• [文献書誌] Fujii,S.,Saito,K.,Miyakawa,H.,Ito,K.and Kato,H.: "Reversal of longーterm potentialtion(depotentiation)induced by tetanus stimulation of the input to CA1 neurons of guinea pig hippocampal slices." Brain.Res.
• [文献書誌] Momoi,M.et al.: "Expression of cellular retinoic acid binding protein in the developing nervous system of mouse embryo." Developmental Brain Research. 54. 161-167 (1990)
• [文献書誌] 安藤 進(日本生化学会編): "新生化学実験講座4 脂質III糖脂質(分担項目)9.2.1 ガングリオシド" 東京化学同人, 493 (1990)
• [文献書誌] 小幡 邦彦(編者:瀬野 悍二): "バイオサイエンス戦略マニュアル(分担項目)神経系特異蛋白質マ-カ-" 共立出版, 753 (1990)