脳における血小板由来増殖因子(PDGF)の転写翻訳調節機構とPDGFの役割の解明

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08670246
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 笹原 正清 滋賀医科大学, 医学部, 助手 (20154015)
• キーワード: 血小板由来増殖因子 / 脳 / 発達 / mRNA / truncation / 発現調節

研究概要

血小板由来増殖因子B鎖(PDGF-B)は、間葉系の細胞やグリア細胞に対する増殖因子と考えられてきた。我々は、全く新たに、PDGF-Bが脳神経細胞に豊富に分布している事を見いだした。以来、種々の研究が行われてきが、その神経組織における役割は明らかにはされていない。本研究は中枢神経におけるPDGF Bの役割を明らかにするために、発達ラット脳におけるPDGF Bの遺伝子発現をしらべた。
Northern blotにより、発達ラット脳では3.5kbと2.6kbのPDGF B mRNAがそれぞれ独立した発現調節を受けていた。3.5kbのものは発達を通じてほぼ一定の発現が見られた。他方、2.6kbのmRNAは大脳皮質や海馬で生後10日前後、脳幹部や小脳で生後5日をピークとする急激な発現誘導があった。PDGFのα-およびβ-受容体はいずれも胎児期からわずかに減少傾向を示すが発達時期全体を通じて有意な発現が見られた。Exson特異的なprobeを用いたnorthern blotやRNase protection assayにより2.6kbのmRNAが5′端の非翻訳領域を欠くものであることが明らかになった。
これらの結果は、海馬や大脳皮質、脳幹部および小脳の神経細胞で、それぞれ、生後13日および5日に見られたPDGF B蛋白発現に、2.6kbのmRNA発現が重要であることを示している。これは、蛋白への翻訳を阻害する作用が示されている5′端の非翻訳領域が2.6kbのmRNAで欠損していたことによっても支持された。
これまで、種々の細胞において、PDGF B mRNAと蛋白の発現がかならずしも一致しないことが知られていた。発達脳の研究から、生体ではmRNAのtruncationが効率的なPDGF B蛋白発現を誘導する機序として作用することを明らかにした。さらに、cloningによりtruncationの部位を特定することが必要である。また、発達脳における機能的側面の解明をする必要がある。

研究成果

• [文献書誌] Iihara K.: "Induction of platelet-derived growth factor b-receptor in focal ischemia of rat brain." J.Cereb.Blood Folw Metab.16. 941-949 (1996)
• [文献書誌] Yang X.H.: "Analysis of platelet-derived growth facor gene expression in cultured aortic endothelial cells from stroke-prone spontaneously hypertensive rats." J.Shiga Univ.Med.Sci.11. 5-16 (1996)
• [文献書誌] Uchida K.: "Expression of platelet-derived growth factor B-chain in neointimal smooth muscle cells of balloon injured rabbit femoral arteries." Atherosclerosis.124. 9-23 (1996)
• [文献書誌] Amano S.: "Development of a novel rat mutant with spontaneous limbic-like seizures." Am.J.Pathol.149. 329-336 (1996)
• [文献書誌] Hatsuda N.: "Analysis of Heparin-binding EGF-like growth factor gene expression in the ischemic rat brain." Acta Histochem.et Cytochem.29(suppl). 769-770 (1996)
• [文献書誌] Sasahara M.: "Discrepancy between gene and protein expression revealed novel regulatory mechanism for platelet-derived growth factor B-chain expression in the developing brain." Acta Histochem.et Cytochem.29(suppl). 1055-1056 (1996)
• [文献書誌] Nakagawa T.: "The expression site of Heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor in normal rat kidney." Acta Histochem.et Cytochem.29(suppl). 791-792 (1996)
• [文献書誌] Sasahara M.: "Analysis of platelet-derived growth factor B-chain and b-receptor expression after focal and transient ischemic cerebral insults." J.Stroke and Cerebrovascular Diseases.6(suppl). 65-66 (1996)
• [文献書誌] Hayase Y.: "Neuronal and glial expression of Heparin-binding EGF-like growth factor (HB-EGF) in rat brains." Acta Histochem.et Cytochem.29(suppl). 1010-1011 (1996)
• [文献書誌] Mekada A.: "Histochemical analysis of platelet-derived growth factor-B chain expression after transection of rat optic nerve." Acta Histochem.et Cytochem.29(suppl). 1057-1058 (1996)