小胞体ストレスによるニューロン死制御

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09280202
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小池 達郎 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80128131)
• 研究分担者: 田中 秀逸 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90202431)
• キーワード: プログラム細胞死 / アポトーシス / 交換神経節 / 分子シャペロン / BiP / GRP78 / 小胞体 / ブレフェルジン / サプシガ-ギン

研究概要

熱ショック蛋白質HPS70ファミリーのうちBiP/GRP78は小胞体のみに存在し、タンパク質の膜透過、立体構造の安定化に必要な分子シャペロンである。種々の小胞体ストレスによって生体を防御的に導く可能性が考えられる。我々はこの遺伝子がPC12細胞のNGF除去による細胞死において特異的に活性化することを見出した。この事実を利用して、BiP/GRP78の役割の解明や遺伝子導入による改変によって、この遺伝子の活性化が起こらないプログラム神経細胞死を制御することができるのではないかと考えた。現在、遺伝子をアデノウイルスベクターに組み込んで、交感神経節細胞に安定に発現することができた。BiP/GRP78遺伝子を導入すると細胞内カルシウムストアの容量は著しく増大した。現在、細胞死に関する効果を調べている。さらに、ブレフェルジンなどの種々の小胞体ストレスが神経細胞死を誘発することを見いだした。サプシガ-ギンはこれに対し抑制効果を持っている。この薬剤は、Ga2+-ATPaseの阻害剤で、これによるカルシウムの減少は、小胞体にストレスとして働きBiP/GRP78の活性化を導くことも判った。このブレフェルジンによる細胞死は用量依存的にタンパク生合成の阻害剤で抑制されなど積極的な細胞死であった。ヘキスト染色やTUNELによりアポトーシスであることがわかった。サプシガ-ギンによる抑制効果は完全ではなく、チロシンキナーゼ阻害剤であるハービマイシンとの組み合わせで完全に細胞死は抑制された。このことから、BiP/GRP78と共同で働くこの因子を同定することが今後の課題である。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka,S: "Veratriduie delays apoptofic neuronal cell death induced by NGF-deprivation through a Na^+-depeud Cu^+ nechanism in SCG neurons." Iinternational J.of Develop.Neurosci.15. 15-27 (1997)
• [文献書誌] Suzuki,K: "BDNF Suppresces prograinmed death of cerebellar qrauhe cells thruagh a post-tramslational mechanizm." Mol.Chem.Neuropathol.30. 101-124 (1997)
• [文献書誌] Aoki,T: "Induction of BiP/GRP78 mRNA upon programmed cell death of differertiated PC12 cells as well as in sympathetic ueurons" J.Biochem.121. 122-127 (1997)
• [文献書誌] Tanaka,S: "Up-regulatin of a newinicroglial ghe,mrf-1,in responsets programmed neuronal cell death and degheration" J.Neurosci.(in press). (1998)
• [文献書誌] 中山 恒: "神経細胞培養法" シュプリンガーフェアラーク社、畠中寛編集, 347 (1997)
• [文献書誌] Suzuki,K: "Frontiers of Neural Development" Springer-erlag社、K.Uemura,ed., in press (1998)