1997 年度実績報告書

細胞内カルシウムの新規調節因子環状ADPリボースの脳における代謝と機能

研究課題

研究課題/領域番号	08671123
研究機関	国立精神・神経センター
研究代表者	高橋勝宣国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第3部, 室長 (40183850)
研究分担者	西川徹国立精神, 神経センター・神経研究所・疾病研究第3部, 部長 (00198441)
キーワード	環状ADPリボース / 脳 / CD38 / 精神神経疾患
研究概要	私たちは先に、レチノイン酸によるHL-60細胞の好中球への分化過程にNADアーゼが誘導され、この酵素活性がリンパ球表面抗原のCD38分子によることを明らかにした。CD38はアメフラシの卵精巣より単離されたADPリボース環化酵素と構造上類似し、さらにその生成物である環状ADPリボース(cADPR)は、IP_3と同様にある細胞内プールからCa^<2+>を放出させる作用、あるいはその調節因子として機能することが期待されている。本研究では、細胞内Ca^<2+>濃度を調節しうるcADPRの脳機能における役割を明らかにすることを目的とし、ラットを用いて脳内cADPRの局在や代謝に関する基礎検討を中心に行った。私たちが確立したcADPRのラジオイムノアッセイ(RIA)法を用いて、cADPRラット脳内の分布を調べたところ、大脳皮質、海馬、線条体、中脳、小脳、橋、延髄、脊髄の各部にcADPRが一様に存在している(150-200pmol/g tissue)ことが判った。この脳組織のcADPR量は肝臓などの様々な抹消組織(20-50pmol/g tissue)に較べて3-5倍多く、cADPRの脳組織での重要性がうかがえた。またラット大脳皮質を細胞膜、細胞質、シナプトゾーム分画等に分画すると、大脳皮質cADPRの約40%がシナプトゾーム分画に回収された。これらのことより、cADPRが神経伝達物質である可能性も考えられた。またヒト死後脳のcADPR量は齧歯類の脳内含量より2-3倍高い傾向が見られた。またcADPRの代謝に関する基礎研究として、弱いながらもcADPRの合成活性を示すヒト細胞表面抗原CD38にZn2+を添加すると、その合成活性約4倍に増加することを見出した。さらに、ヒト死後脳のcADPR量を精神神経疾患患者(精神分裂病、アルツハイマー病、血管性健忘症、パーキンソン病)に関して調べたが、現在のところこれらの疾患では対照と較べて優位な差異は測定されなかった。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Katsunobu Takahashi,et al.: "Accumulation of cyclic ADP-ribose measured by a specific radioimmunoassay in differentiated human leukemic HL-60 cells with all-trans-retinoic acid." FEBS Lett.371. 204-208 (1995)
[文献書誌] Iwao Kukimoto,et al.: "Stimulation of ADP-ribosyl cyclase activity of the cell surface antigen CD38 by zinc ions resulting from inhibition of its NAD^+ glycohydrolase activity." Eur.J.Biochem.239. 177-182 (1996)
[文献書誌] Katsunobu Tadahashi,et al.: "In vivo evidence for the link between L-and D-serine metabolism in rat cerebral cortex." J.Neurochem.69. 1286-1290 (1997)
[文献書誌] Hisayuki Iwama,et al.: "Depletion of cerebral D-serine in non-ketotic hyperglycinemia:possible involvement of glycine cleavage system in control of endogenous D-serine." Biochem.Biophys.Res.Commn.231. 793-796 (1997)
[文献書誌] Wataru Matsuda,et al.: "Oscillation of ADP-ribosyl cyclase activity during the cell cycle and function of cyclic ADP-ribose in a unicellular organism,Euglena gracilis." FEBS Lett.405. 104-106 (1997)
[文献書誌] Kohichi Tanada,et al.: "Epilepsy and exacebation of brain injury in mice laking the glutamate transporter GLT-1." Science. 276. 1699-1702 (1997)
[文献書誌] 高橋勝宣,他: "グルタミン酸ホルモンと臨床特集;脳で産生されるホルモン,活性アミンその他" 医学の世界社, 145 (1996)

1997 年度 実績報告書

細胞内カルシウムの新規調節因子環状ADPリボースの脳における代謝と機能

研究代表者

高橋 勝宣 国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第3部, 室長 (40183850)

研究成果

[文献書誌] Katsunobu Takahashi,et al.: "Accumulation of cyclic ADP-ribose measured by a specific radioimmunoassay in differentiated human leukemic HL-60 cells with all-trans-retinoic acid." FEBS Lett.371. 204-208 (1995)

[文献書誌] Iwao Kukimoto,et al.: "Stimulation of ADP-ribosyl cyclase activity of the cell surface antigen CD38 by zinc ions resulting from inhibition of its NAD^+ glycohydrolase activity." Eur.J.Biochem.239. 177-182 (1996)

[文献書誌] Katsunobu Tadahashi,et al.: "In vivo evidence for the link between L-and D-serine metabolism in rat cerebral cortex." J.Neurochem.69. 1286-1290 (1997)

[文献書誌] Hisayuki Iwama,et al.: "Depletion of cerebral D-serine in non-ketotic hyperglycinemia:possible involvement of glycine cleavage system in control of endogenous D-serine." Biochem.Biophys.Res.Commn.231. 793-796 (1997)

[文献書誌] Wataru Matsuda,et al.: "Oscillation of ADP-ribosyl cyclase activity during the cell cycle and function of cyclic ADP-ribose in a unicellular organism,Euglena gracilis." FEBS Lett.405. 104-106 (1997)

[文献書誌] Kohichi Tanada,et al.: "Epilepsy and exacebation of brain injury in mice laking the glutamate transporter GLT-1." Science. 276. 1699-1702 (1997)

[文献書誌] 高橋 勝宣,他: "グルタミン酸 ホルモンと臨床 特集;脳で産生されるホルモン,活性アミンその他" 医学の世界社, 145 (1996)

1997 年度実績報告書

高橋勝宣国立精神・神経センター, 神経研究所・疾病研究第3部, 室長 (40183850)

[文献書誌] 高橋勝宣,他: "グルタミン酸ホルモンと臨床特集;脳で産生されるホルモン,活性アミンその他" 医学の世界社, 145 (1996)