1996 年度実績報告書

終脳特異的樹状突起性細胞接着分子テレンセファリンのシナプス可塑性における役割

研究課題

研究課題/領域番号	08270239
研究機関	大阪医科大学
研究代表者	吉原良浩大阪医科大学, 医学部, 助教授 (20220717)
研究分担者	森憲作理化学研究所, フロンティア・ニューロン機能研究グループ, ディレクター (60008563) 鏡山博行大阪医科大学, 医学部, 教授 (80028555)
キーワード	神経可塑性 / 海馬 / シナプス / 長期増強現象 / 樹状突起性細胞接着分子 / テレンセファリン / 遺伝子欠損マウス
研究概要	脳の最も吻側のセグメントである終脳は大脳皮質・海馬などの領域を含み、学習・記憶・各種知覚情報の統合、随意運動の調節などの様々な高次脳機能を司っている。申請者らは終脳セグメントに特異的に発現する膜蛋白質テレンセファリン(TLN)を発見し、本分子が免疫グロブリン・スーパーファミリーに属する新規の細胞認識・接着分子であることを報告したきた。また、終脳特異的発現、神経細胞特異的発現、樹状突起膜への選択的ソーティング、成体における高い発現レベルの維持などから、TLNがシナプスの可塑性に関与する可能性が示唆されてきた。さらに、海馬におけるLTPなどの可塑性変化に応じて、樹状突起の形態的変化(スパインの構造変化、シナプス前膜との接触面の増加など)が報告されており、そのような現象に細胞間の認識・接着を司る分子が関与していると考えられている。そこで本研究ではシナプス可塑性を制御する分子の候補としてTLNをとりあげ、電気生理学的・行動学的・生化学的・分子生物学的および発生工学的手法を用いてその可能性を追及した。 (1)海馬におけるTLN蛋白質存在部位の免疫電子顕微鏡的観察 TLN蛋白質を特異的に認識する抗体を作製し、ラット海馬CA1領域におけるTLNの局在を免疫電顕により解析した。TLNは錐体細胞の樹状突起および細胞体の形質膜に存在していたが、軸索には全く検出されなかった。また、樹状突起のスパインに強い免疫活性が観察され、さらにシナプスを取り囲む部位に局在していた。 (2)海馬スライス標本LTPの発現・維持に対する抗TLN抗体、可溶性リコンビナントTLN蛋白質の抑制作用ラット海馬スライスにおいて、Schaffer側枝-CA1領域のLTPを電気生理学的手法により記録した。記録部位近傍への抗TLN抗体あるいは可溶性リコンビナントTLN蛋白質を注入により、LTPの形成が阻害されることを見い出した。このLTP抑制効果はSchaffer側枝の高頻度刺激の直後から可溶性リコンビナントTLN蛋白質を注入した場合にも見られ、LTPの初期誘導よりもむしろLTPのdevelopmentにTLNが関与していると考えられた。 (1)および(2)の結果より、後シナプス部の周辺に存在するTLNが高頻度刺激後の代謝過程あるいはスパインおよびシナプスの形態変化において何らかの役割を担っているのではないかと推測している。 (3)発生工学的手法を用いてのTLN遺伝子欠損マウスの作製マウスTLNゲノムDNAを用いてtargeting vectorを構築し、マウス胚幹細胞(ES細胞)における相同組み換えを行った。得られたTLN遺伝子欠損ES細胞株を用いてのキメラマウスの作製に現在成功したところであり、今後TLN遺伝子欠損マウスを樹立することにより、TLNの神経可塑性における機能を解析できると考えている。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Mizuno,T.et al.: "cDNA cloning and chromosomal localization of human telencephalin and its distinctive interaction with lymphocyte function-associated antigen-1." Journal of Biological Chemistry. 272. 1156-1163 (1997)
[文献書誌] Tian,L.et al.: "The neuronal glycoprotein telencephalin is a cellular ligand for the CD11a/CD18 leukocyte integrin" Jouranl of Immunology. 158. 928-936 (1997)
[文献書誌] Hino,H.et al.: "Reduced expression of telencephalin in the brain of patients with Alzheimer's disease." Brain Research. (in press).
[文献書誌] Fujimori,K.E.et al.: "A procedure for in situ hybridization with retrograde labeling of neurons : application to the study of cell adhesion molecule expression in DiI-labeled rat pyramidal neurons." Journal of Histochemistry and Cytochemistry. (in press).
[文献書誌] 吉原良浩ら: "終脳セグメント特異的細胞接着部分子:テレンセファリン" 蛋白質・核酸・酵素. 41. 766-774 (1997)
[文献書誌] 吉原良浩ら: "AxCAMとDenCAM:神経系細胞接着分子の新たな分類" 神経研究の進歩. 40. 937-944 (1997)

1996 年度 実績報告書

終脳特異的樹状突起性細胞接着分子テレンセファリンのシナプス可塑性における役割

研究代表者

吉原 良浩 大阪医科大学, 医学部, 助教授 (20220717)

研究成果

[文献書誌] Mizuno,T.et al.: "cDNA cloning and chromosomal localization of human telencephalin and its distinctive interaction with lymphocyte function-associated antigen-1." Journal of Biological Chemistry. 272. 1156-1163 (1997)

[文献書誌] Tian,L.et al.: "The neuronal glycoprotein telencephalin is a cellular ligand for the CD11a/CD18 leukocyte integrin" Jouranl of Immunology. 158. 928-936 (1997)

[文献書誌] Hino,H.et al.: "Reduced expression of telencephalin in the brain of patients with Alzheimer's disease." Brain Research. (in press).

[文献書誌] Fujimori,K.E.et al.: "A procedure for in situ hybridization with retrograde labeling of neurons : application to the study of cell adhesion molecule expression in DiI-labeled rat pyramidal neurons." Journal of Histochemistry and Cytochemistry. (in press).

[文献書誌] 吉原良浩ら: "終脳セグメント特異的細胞接着部分子:テレンセファリン" 蛋白質・核酸・酵素. 41. 766-774 (1997)

[文献書誌] 吉原良浩ら: "AxCAMとDenCAM:神経系細胞接着分子の新たな分類" 神経研究の進歩. 40. 937-944 (1997)

1996 年度実績報告書

吉原良浩大阪医科大学, 医学部, 助教授 (20220717)