イノシトールリン脂質シグナル関与キナーゼの分子、細胞生物学的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470001
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 近藤 尚武 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20004723)
• 研究分担者: 斉藤 幸子 山形大学, 医学部, 講師 (50312559) ; 大和田 祐二 東北大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (20292211)
• キーワード: 脳内遺伝子発現局在 / PLO / SHIP2 / 白質 / PKC / 脳室胚芽層

研究概要

イノシトールリン脂質シグナル関与キナーゼの機能は、リピドホスファターゼにより精密に制御されている。よってその代表の一つのイノシトール環5位を脱リン酸化するSHIP2(SH2 domain含有5-ホスファターゼ)のmRNAの脳内遺伝子発現局在を精査して関連キナーゼの局在と比較検討した。先ずラットのcDNA塩基配列を初めて明らかにしてジーンバンクに登録し、それを基にこの遺伝子発現は遺伝子組織化学的に解析したところ、胎生期脳の脳室胚芽層に最初に明瞭に検出された。生後発達が進むにつれてこの発現は白質に明瞭となり、灰白質には有意の発現を示さなかった。白質での発現パターンからオリゴデンドロサイトがその責任細胞であると示唆された。一方、脂質性セカンドメッセンジャーのホスファチジン酸産生に与かるphospholipase D(PLD)の既知2アイソフォームの脳内遺伝子発現局在も精査した。その結果、PLD1とPLD2いずれも胎生期脳室胚芽層に有意の発現を示すが、脳灰白質には生後早期に一過性にPLD2だけが弱く発現するだけで、生後成獣まで主要発現部位は白質であった。その発現パターンから、PLD1についてはオリゴデンドロサイトが、PLD2ではアストロサイトが発現責任細胞であると示唆された。白質即ちグリア細胞にこれだけ有意な発現を示すシグナル分子が3種も見出されたのは、とれまでに無く異例である。グリアでのシグナル機構の解析に有用な一歩を示した。脂質シグナル関連キナーゼの代表であるProtei kinase C(PKC)の既知アイソフォーム全10種の発達期と成熟期での脳内遺伝子発現局在をも詳細に解明した。その結果、胎生期脳ではPKCε,μ,λ,ζの4種だけが有意発現をしめし、そのうちで脳室胚芽層にはμ,λだけが発現された。もう一つの胚芽層である小脳外顆粒層でμ,λに加えてβの発現も認められた。生後発達過程では、δ,μθが脳の各々限られた領域にだけ発現されるがその他のアイソフォームは灰白質に広く多様に発現されていた(J.Mol.Neurosc印刷中)。

研究成果

• [文献書誌] M.Kudo,S.Saito,Y.Owada,H.Suzaki & H.Kondo: "Localization of mRNA for SHIP2,SH2 domain-containing inositol polyphosphatase in the brain of developing and mature rats"Mol.Brain Research. 75(1). 172-177 (2000)
• [文献書誌] S.Saito,H.Sakagamik,H.Kondo: "Localization of mRNAs for phospholipase D (PLD) type 1 and 2 in the brain of developing and mature rats"Developmental Brain Research. 120(1). 41-47 (2000)
• [文献書誌] D.H.Jones,J.B.Morris,C.P.Morgan,H.Kondo,R.F.Ivine & S.Cockcroft: "Types phosphatidylinositol 4-phosphate S-kinase directly interacts with ADP ribosylation factor 1 and is responsible for phosphatidy linositol 4,5-bisphosphate"J.Biological Chemistry. 275(18). 13962-13966 (2000)
• [文献書誌] H.Sakagami,M.Umemiya,S.Saito & H.Kondo: "Distinct immunohistochemical localization of two isoforms of Ca/calmodulin dependent protein kinase kinases in the adult brain"Eur.Journal of Neuroscience. 12(1). 89-99 (2000)
• [文献書誌] T.Manabe,A.Aiba,A.Yamada,T.Ichise,H.Sakagami,H.Kondo,M.Katsuki: "Regulation of longterm potentiation by HRas through NMDA receptor phosphorylation."J.Neuroscience. 20(7). 2504-2511 (2000)
• [文献書誌] M.Pokorski,H.Sakagami,H.Kondo.: "Classical protein kinase C and its hypoxic stimulus-induced translocation in the cat and rat carotid body."Eur.Respiratory Journal. 16(2). 459-463 (2000)