血液・組織関門におけるグルコース輸送体蛋白発現の分子形態学的研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04670026
• 研究機関: 杏林大学
• 研究代表者: 高田 邦昭 杏林大学, 医学部, 助教授 (20129290)
• キーワード: 血液ー組織関門 / グルコース輸送体 / 形態学 / 細胞膜 / 膜蛋白質 / 免疫組織化学 / 抗ペプチド抗体

研究概要

ラットを用い、血液ー組織関門を有する臓器として脳、毛様体、網膜、精巣、胎盤、末梢神経などを採取し、グルコース輸送体蛋白の検索をおこなった。cDNAの塩基配列から予測されるアミノ酸配列の情報を用い、各グルコース輸送体アイソフオーム相互でホモロジーが見れれず、かつ親水性の部位(C末ないしその近傍)の10ないし13個のペプチドを合成し、ヘモシアニンと結合させて抗原として抗体作製を試みた。このような方法等により一応GLUT1〜GLUT5の抗体を得ているが、ラットでの免疫染色には適さないものもあり、現在さらによりよい抗体を調製中である。ラット胎盤関門では母体血側から、1層の細胞性栄養膜細胞、2層からなる合胞体栄養膜の細胞、基底膜、胎子血管の内皮細胞の順に層状構造をなす。このなかで2層からなる合胞体栄養膜細胞の、母体血に接する側と胎子血管側の細胞膜に多量のGLUT1が局在するのを見いだした。一方細胞性栄養膜細胞と胎子血管の内皮細胞にはGLUT1陽性所見は見いだされなかった。超薄切片の電顕観察ならびに凍結割断レプリカ法により観察すると、2層の合胞体栄養膜細胞層は良く発達したギャップ結合により連結している。また細胞性栄養膜細胞と胎子血管の内皮細胞は、その扁平化した部位に窓を有していた。以上の所見から、ラット胎盤において、母体血グルコースは、 (1)GLUT1によりまず1層目の合胞体栄養膜細胞に入る。 (2)ギャップ結合により2層目の合胞体栄養膜細胞へ移行する。 (3)2層目の合胞体栄養膜細胞の基底部細胞膜GLUT1により胎子循環へと入ると推定される。このように細胞膜輸送体蛋白GLUT1とギャップ結合の協同作用によりラット胎盤関門をグルコースが透過していると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Takata,K.: "Immunohistochemical localization of Na^+-dependent glucose transporter in rat jejunum." Cell Tissue,Res.267. 3-9 (1992)
• [文献書誌] Takata,K.: "Localization of erythrocyte/HepG2-type glucose transporter(GLUT1) in the human placental villi." Cell Tissue,Res.267. 407-412 (1992)
• [文献書誌] Takata,K.: "Ultracytochemical localization of the erythrocyte/HepG2-type glucose transporter(GLUT1) in cells of the bloodretinal barrier in the rat." Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.33. 377-383 (1992)
• [文献書誌] Takata,K.: "Immunocytochemical localization of fat/muscle-type glucose transporter(GLUT4) in the rat skeletal muscle:Effect of insulin treatment." Acta Histochem.Cytochem.25. 689-696 (1992)
• [文献書誌] Asano,T.: "Characterization of GLUT3 protein expressed in Chinese hamster overy cells." Biochem.J.288. 189-193 (1992)
• [文献書誌] Asano,T.: "Domains responsible for the differential targeting of glucose transporter isoforms." J.Biol.Chem.267. 19636-19641 (1992)