基底膜結合性の新しいコラーゲンの構造と機能

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454538
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 林 利彦 東京大学, 教養学部, 教授 (60090528)
• 研究分担者: 安達 栄治郎 大阪大学, 医学部, 助教授 (30110430) ; 今村 保忠 東京大学, 教養学部, 助手 (40201339)
• キーワード: 基底膜 / コラーゲン / 単クローン抗体 / 新しいコラーゲン / 血管基底膜 / IV型コラーゲン / 肝硬変 / 賢臓糸球体

研究概要

基底膜結合性の新しいコラーゲン(BACと呼ぶ)の発見はヒト胎盤由来のIV型コラーゲン画分に対する単クローン抗体のうちの一つ(JK-132という)が認識するエピトープを含むポリペプチド鎖がこれまでに報告されていないアミノ酸配列を有することによる。部分アミノ酸配列から作成したヌクレオチドを用いたヒト胎盤cDNAライブラリーからのこのコラーゲン遺伝子のクローニングは未だに成功していない。一方、単クローン抗体との反応性から、エクスプレッションベクターのスクリーニングおよび抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーから、抗体JK132はα1(IV)鎖の特定の部位に交差反応を示すことが予想され、その配列を限定し、また同一の配列がウシのα1(IV)に存在することがわかった。実際、ウシα1(IV)鎖はウェスタンブロッティングで抗体JK132が反応することが判明した。一方、ヒト胎児肺由来の線維芽細胞TIG-1がJK132と特異的に反応するタンパク質を生成し、そのサイズが180kDであることが判明した。また、BACが培養したTIG-1の細胞層に蓄積することをELISA法を考案し、定量し、ヒト真皮由来の線維芽細胞よりは多量に蓄積することが分かった。BACの組織局在については大きな進展が見られた。角膜を中心とする眼ではα1(IV)と局在を共にする一方、賢臓ではメサンジウムに選択的に存在し、とくに糸球体硬化症でメサンジウムマトリックスに顕著に増加するような所見が得られた。さらに、肝臓においては眼と同様、α1(IV)と局在を伴にし、特に肝硬変ではBACがより選択的に増加する可能性が示唆された。抗α1(IV)抗体と抗BAC抗体のサンドイッチELISAを用いて、血中での両エピトープを有する複合体のレベルをはかり、肝硬変などでこの複合体の血中濃度の上昇が確認された。以上の成果を一部は公表し、また、現在論文作成中である。

研究成果

• [文献書誌] J.Kino,E.Adachi,T.Yoshida,C.Asamatsu,K.Nakajima,K.Yamamoto,T.Hayashi: "A Novel Chain of Basement Membrane-associated Collagen as Revealed by Biochemical and Immunohistochemical Characterization of the Epitope Recogniaed by a Monoclonal Antibody Against Human Placenta Basement Membrane Collagen" Am.J.Pathology. 138. 911-920 (1991)
• [文献書誌] M.Yamato,K.Yamamoto,T.Hayashi: "Decrease in cellular potential of collagen gel contraction due to in vitro cellular aging:a new aging index of fibroblasts with high sensitivity" Connective Tissue. 24. 157-162 (1992)
• [文献書誌] M.Yamato,K.Yamamoto,T.Hayashi: "Age-related changes in collagen gel contraction by cultured human lung fibroblasts resulting in cross-over of contraction curves between yong and aged cells" Mechanism of Aging and Development. (1993)
• [文献書誌] M.Tsunenaga,T.Nishiyama,I.Horii,Y.Nakayama,K.Arai,T.Hayashi: "Effect of hyaluronate on physicochemical and biological properties of collagen solution which could be used as collagen filler" Connective Tissue Research. 28. 113-123 (1992)
• [文献書誌] T.Yoshida,E.Adachi,O.Matsubara,K.Nakajima,T.Hayashi: "Semiquantitative analysis of the effects of fixation and paraffin embedding on immunoreactivity of renal basement membranes to a monoclonal antibody against type IV collagen" Arch.Histol.Cytol.55. 497-502 (1992)
• [文献書誌] H.Makino,T.Haramoto,K.Shikata,K.Hirata,J.Wada,S.Morioka,Z.Ota,T.Yoshida,T.Hayashi: "Distribution of a Novel Chain of Basement Membrane Associated Collagen in the Renal Tissue" Connective Tissue. 24. 163-168 (1992)
• [文献書誌] T.Nishiyama,M.Tsunenaga,N.Akutsu,I.Horii,Y.Nakayama,E.Adachi,M.Yamato and T.Hayashi: "Dissociation of Actin Microfilament Organization from Acquisition and Maintenance of Elongate Shape of Human Dermal Fibroblasts in Three-Dimesional Collagen Gel" Matrix,Collagen and Related Research. 13. (1993)
• [文献書誌] 林 利彦: "細胞培養床としてのゲル" 表面. 30. 713-724 (1992)
• [文献書誌] 林 利彦: "新しいコラーゲン蛋白について" 細胞. 24. 372-377 (1992)
• [文献書誌] 林 利彦: "細胞外基質の三次元構造と細胞応答性" 生物物理. 32. 43-47 (1992)
• [文献書誌] 林 利彦: "細胞外マトリックスとその生物学的機能" 蛋白質核酸酵素. 37. 2269-2278 (1992)
• [文献書誌] 林 利彦: "特集によせてー細胞外マトリックスと接着因子ー" 組識培養. 19. (1993)
• [文献書誌] 大和 雅之、林 利彦: "マトリックス構築と細胞機能制御:循環する相互作用" 組織培養. 19. (1993)
• [文献書誌] T.Hayashi,T.Nishiyama,E.Adachi: "Collagen as a Potent Regulator for Cellular Activity--Collagen Matrix-to-Cell Contact Inhibition-- Fundamental Invetigations on the Creation of Biofunctional Materials,Ed.by S.Okamura,T.Tsuruta,Y.Imanishi,J.Sunamoto," KAGAKU-DOJIN,Kyoto, 54-64 (1991)
• [文献書誌] 林 利彦: "ヒトの体は再生できるか" マグロウヒル出版株式会社 東京, 190 (1991)
• [文献書誌] 大和 雅之、林 利彦: "コラーゲンゲル内培養 新生化学実験講座6 日本生化学会編" 東京化学同人 東京, 309-312 (1992)
• [文献書誌] 林 利彦、田中 静子: "結合組識,生化学 臓器と免疫各論1、辻孝夫編、" 文永堂出版, 377-419 (1992)
• [文献書誌] 大和 雅之、林 利彦: "細胞増植と細胞外マトリックス・接着因子 細胞成長因子partIII" 朝倉書店 東京, (1993)
• [文献書誌] 林 利彦: "マトリックスの構造と機能 肝疾患の最近進歩VII," メディカルレビュー社、大阪, (1993)
• [文献書誌] T.Hayashi,M.Yamato,E.Adachi,K.Yamamoto: "Unique Features of Type I Collagen as a Regulator for Fibroblast Functions:Iterative Interactions between Reconstituted Type I Collagen Fibrils and Fibroblasts ed.by T.Tsuruta et al," Elsevier Pub.Co., (1993)