新しい細胞-細胞接着蛋白質の分子細胞生物学的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454353
• 研究機関: 杏林大学
• 研究代表者: 佐和 弘基 杏林大学, 医学部, 助手 (80135912)
• 研究分担者: 前田 達浩 杏林大学, 医学部, 助手 (50210993) ; 永松 信哉 杏林大学, 医学部, 助教授 (80231489)
• キーワード: C-CAM / K3 / 細胞-細胞接着蛋白質 / 脳血液関門

研究概要

1.C-CAM蛋白質は、CEAファミリーに属する細胞-細胞接着蛋白質であると考えられている。この分子が、胎生期ラット脳血管に特異的に発現していることを発見し、発現態度を、免疫組織学、免疫電顕、in situ hybridization等の方法を用いて検討し、次の結果を得た。 1)C-CAMは、胎生期比較的早期(E-13)より発現し、生後14日目には消失する。 2)C-CAMの発現は、胎生期E-15では、中枢神経血管内皮のabluminal site及びpericyteの突起に限局し、P-1では、pericyteの細胞膜及びpericyteに接触している内皮細胞及び星膠細胞の突起に発現を認めるようになる。これらの形態学的結果から、C-CAMが発生時における脳血液関門(BBB)形成に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。この蛋白質の血管発生における機能的役割を明らかにするために、胎仔脳を成ラット前眼房に移植する実験、全胚胎児培養系の作製、抗体などの子宮外注入法を試みた。前眼房に移植された胎仔脳の血管は、C-CAMを発現し、成熟とともに消失することが確認され、BBB形成過程におけるC-CAMの役割を明らかにする上で、有用なモデルとなることが判明した。BBB形成に関与するC-CAMの役割についての研究に加えて、C-CAM分子のクローニングに成功し、少なくとも2つのisoformのあることが判明した。さらに、これらのisoformsの種々のポリペプチドを合成し抗体を作成した。単クローン抗体の作製も行い、C-CAMに強く反応する2つの抗体を作製した。免疫組織学的に、これらの抗体を用いたラット各組織を染色するとそれぞれ異なった分布様式を示すことがわかり、isoformによる分布の違いが推論された。
2.cDNA K3クローンは、脳血液関門に関連する鳥のHT-7抗原のラットホモローグであることが判明した。cDNA K3クローンから融合蛋白質に対する作成し、その抗体を用いて、ラット脳血管発生時の発現を検討し次の結果を得た。 1)この抗原は、出生後早期に、中枢神経の血管のluminal siteに限局し、電顕的には、P-8時、tight junctionに存在する。このことから、K3蛋白質も、BBB形成過程に重要な役割を果たすものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Shibuya M,Ito S,Miwa T,Nagamatsu S,Sawa H,Kamada K,Nakamichi Y, Hoshino T: "Proliferative potential of brain tumors-Analyses with Ki-67 and anti-DNA polymerase Neuron-specific glucose transporter(NSGT):CNS distribution of Glut-3 rat glucose transporter(RGT3)in rat central neurons." FEBS LETT. 334. 289-295 (1993)
• [文献書誌] Nagamatsu S,Sawa H,Wakizaka A,Hoshino T: "Expression of facilitative glucose transporter isoforms in human brain turmor." J Neurochem. 61. 2048-2053 (1993)
• [文献書誌] 飯島淳子、佐和弘基、椎名義雄、星野孝夫: "PCRを用いたP-53遺伝子のCodon72部位におけるポリモルフィズムの検索と脳腫瘍への応用" 脳と神経. 45(1). 43-47 (1993)
• [文献書誌] Nagamatsu S,Sawa H: "Neuron specific glucose transporter(NSGT):Cloning and cellular localization in rat hrain" Diabetes. 42(Suppl 1). 486 (1993)
• [文献書誌] 永松信哉、中道洋子、佐和弘基: "脳タイプのグルコーストランスポーター。" 生体の科学. (1994)
• [文献書誌] Nagamatsu S,Sawa H,Inoue N,Nakamichi Y,Takeshima H,Hoshino T: "Gene expression of GLUT3 glucose transporter regulated by glucose in vivo in mouse brain and in vitro in neuronal cell cultures from rat embryo." Biochem・J. (in press). (1994)