細胞の生存と死におけるスフィンゴ糖脂質の役割

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12140205
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 平林 義雄 理化学研究所, 神経回路メカニズム研究グループ, 上級研究員 (90106435)
• 研究分担者: 竹田 潤二 大阪大学, 大学院・社会環境医学, 教授 (50163407) ; 古金谷 綾子 (香山 綾子) 理化学研究所, 神経回路メカニズム研究グループ, 研究員 (70312270) ; 古屋 茂樹 理化学研究所, 神経回路メカニズム研究グループ, 研究員 (00222274) ; 三好 一郎 東北大学, 動物実験施設, 助手 (10183972)
• キーワード: スフィンゴ脂質 / スフィンゴミエリン / ラフト / プルコンルセラミド / ノックアウトマウス / アポトーシス / セリンパルミトイルトランスフェラーゼ

研究概要

Lcb-2 floxのトランスジェニックマウスを作成し、既に用意してあるk5CreおよびlckCreのトランスジェニックマウスと交配させることにより、それぞれ皮膚とT細胞特異的にスフィンゴ脂質が欠損したマウスを確立することに成功した。両者のマウスを使うことにより、皮膚表皮細胞のバリアーあるいは保水機能、T細胞分化やシグナルにおけるスフィンゴ脂質膜ドメイン(ラフト)の役割に関した研究に着手している。
一方、我々は、東北大学の三好らとスフィンゴ糖脂質の合成に鍵となるGlcT-1のノックアウトマウスおよび神経組織に強制発現したマウスを作成した。両者のマウスを掛け合わせることにより、GlcT-1のノックアウトによる胎児性致死の原因が、スフィンゴ糖脂質の欠損による神経系の細胞死が直接原因であるのか否かを検討している。又GlcT-1遺伝子は、ショウジョウバエからヒトに到るまで極めて良く保存されていることから、これらの小動物モデルを使いGlcT-1遺伝子の機能解析を行った。私達はショウジョウバエを使い、dsRNAi法によるGlcT-1遺伝子発現を阻害したところ、マウスと同様に神経系の細胞がアポトーシスにより死んでしまう事を見いだした。アポトーシスに関わる既知のシグナル系とスフィンゴ糖脂質合成がどのように関わっているのか、遺伝子レベルでの解析を進めている。更に、GlcT-1に対する良好なペプチド抗体を作成し、GlcT-1タンパクの細胞内分布を明らかにすることができた。

研究成果

• [文献書誌] Komori,H.,Ichikawa,S.,Hirabayashi,Y.and Ito,M.:: "Regulation of UDP-glucose : ceramide glucosyltransferase-1 by ceramide"FEBS Letters. 475. 247-250 (2000)
• [文献書誌] Kobayashi,T.,and Hirabayashi,T.:: "Lipid microdomains in cell surface and vacuolar system."Glycoconjugates J.. 17. 163-171 (2000)
• [文献書誌] Furuya,S.,Tabata,T.,Mitoma,J.,Kano,M.,and Hirabayashi,Y.:: "L-Serine and glycine serve as major astroglia-derived trophic factors for cerebellar Purkinje neurons,"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 97. 11528-11533 (2000)