プラナリアの再生に於けるメラトニンの生理機能と遺伝子発現

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03804059
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 篠沢 隆雄 群馬大学, 工学部, 助教授 (30025449)
• 研究分担者: 小林 悟 筑波大学, 生物科学系, 助手 (90225508)
• キーワード: プラナリア / 再生 / メラトニン / 生理機能 / 遺伝子発現 / 匂配物質 / モルホゲン

研究概要

眼や脳を持つ生物でありながり切断されると再生し完全な2個体になってしまう! プラナリアの強い再生力に秘められた生物学的に重要な問題、すなわち、再生時の頭の位置や数の決定、器官の分化誘導、などを解明すべくメラトニンに着目し、今年度は以下の事を明らかにした。
1、メラトニン合成系のNアセチル転移酵素(NAT)遺伝子をPCR遺伝子増幅法でプラナリアのゲノムDNAに固定した。
2、頭部再生の調節因子同定を目指し、プラナリアの頭部抽出液をイオン交換クロマトグラフィーと硫酸アンモニウム沈殿を行った。その結果硫酸アンモニウム沈殿20〜80%各分に頭部再生は阻害するが尾部再生は阻害しない因子を確認した。この因子はトリプシン処理により失活する分子量10,000以上の蛋白質であった。一方、培養細胞の増殖を阻害する因子はトリプシン処理で失活せず、頭部再生抑制因子とは別物か、あるいはトリプシンで切断されても活性の残る断片が培養細胞を抑える可能性が判った。
3、プラナリア再生の細胞レベルでの解析を目指し、プラナリアの培養細胞系の確立を試みた。しかしプラナリアの細胞は、形質膜が非常に弱く等張液中でも形態維持が困難であった。その為、温和な条件での培養の必要性に迫られた。その一方法として、フルオロカーボン(FC70)の上に培地を乗せ、動物細胞A375細胞を培養した。細胞は通常と同様に生育し、細胞の回収に通常のトリプシン処理を必要としない事が判った。細胞膜の組成をSDSPAGEで解析したところ蛋白質の損傷がない事が判った。この基礎実験はプラナリアの様な細胞膜が非常に弱い細胞の培養に極めて有効であろう。なおこの研究は、日本工業新聞に掲載された。

研究成果

• [文献書誌] K.Azuma,N.Iwasaki,M.Azuma,T.Shinozawa,and T.Suzuki: "HPLC Analysis of Retinoids Extracted from the Planarian,Dugesia japonica." Zoological Science. 9. 941-946 (1992)
• [文献書誌] S.Terada,M.Sato,R.Katayama,and T.Shinozawa: "Recovery of Intact Membrane Proteins from Adherent Animal Cells Grown in a Liquid-Liquid Interface." Journal of Fermentation and Bioengineering. 74. 330-332 (1992)
• [文献書誌] S.A.Salehi,M.Takagi,T.,Shinozawa,and T.Matsuura: "Effect of SH Reagents on Rod Photoresponse of Isolated Frog Retina." INDIAN JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY.
• [文献書誌] 寺田 庄一、小林 葉子、篠沢 隆雄: "ウシ脳における細胞増殖抑制因子の検索" 北関東医学. 42(2). 77-85 (1992)
• [文献書誌] 篠沢 隆雄: "物理学辞典[改訂版]:タンパク質のリン酸化" 培風館, (1992)