脳内在性神経毒を用いたパーキンソン病発症に関与するタンパク質の探索

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480231
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 太田 茂 広島大学, 医学部, 教授 (60160503)
• 研究分担者: 杉原 数美 広島大学, 医学部, 教務員 (20271067) ; 北村 繁幸 広島大学, 医学部, 助教授 (40136057) ; 吉原 新一 広島大学, 医学部, 助教授 (00037607)
• キーワード: 神経毒 / パーキンソン病 / テトラハイドロイソキノリン / ディファレンシャルディスプレイ / cDNAマイクロアレイ / NMDAレセプター / アポトーシス

研究概要

1-Benzyl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline(1BnTIQ)は、脳内在性であり、パーキンソン病患者脳脊髄液中で増加傾向が認められている。さらに、1BnTIQを実験動物に投与するとパーキンソン病様症状を引き起こすことが明らかにされているが、その作用機構は不明である。そこで毒性発現機構を明らかにするため、ヒト由来の株化細胞であるSH-SY5Y細胞を用いて、1BnTIQによる発現変動遺伝子を解析し、細胞死への関与の検討を行った。
500μM 1BnTIQ 5h処置後メディウムから1BnTIQを除去しても引き続き細胞死が認められたことから、この条件で細胞を死に誘導する変化が起きていることが考えられた。そこでディファレンシャルディスプレイ法やcDNAマイクロアレイを用いて発現変動遺伝子を検討したところ、N-methyl-D-aspartate receptor(NMDAR)、アポトーシス関連遺伝子をはじめ、数多くの発現変動遺伝子が認められた。さらに、NMDARアンタゴニストであるMK-801によって1BnTIQ毒性が軽減されたことから、1BnTIQ毒性におけるNMDARの関与が示唆された。また、アポトーシスシグナルを調節しているCaspase-3活性が1BnTIQにより上昇したことから、1BnTIQ細胞死におけるアポトーシス関与が示唆された。
以上申請者らは脳内在性神経毒1BnTIQ毒性発現にNMDARが関与し、細胞死にアポトーシスが関与していることを明らかにした。このことは、1BnTIQ毒性発現機構およびパーキンソン病発症原因を明らかにする手がかりになると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] H.Kawai, Y.Kotake, S.Ohta: "Dopamine transporter and catechol-O-methyltransferase activities are required for the toxicity of 3', 4'DHBnTIQ"Chem.Res.Toxicol.. 13. 1294-1301 (2000)
• [文献書誌] H.Kawai, Y.Kotake, S.Ohta: "Inhibition of dopamine receptors by endogenous amines : binding to striatal receptors and pharmacological effects on locomotor activity"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 10. 1669-1771 (2000)
• [文献書誌] S.Yoshihara, K.Harada, S.Ohta.: "Metabolism of 1-Methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine (MPTP) in Perfused Rat Liver : Involvement of Hepatic Aldehyde Oxidase as a Detoxification Enzyme"Drug Metab.Dispos.. 28. 538-543 (2000)
• [文献書誌] K.Aoyama, K.Matsubara, K.Okada, S.Ohta et al.: "N-Methylation ability for azaheterocyclic amines is higher in Parkinson's disease : nicotinamide loading test"J.Neural.Transm.. 107. 985-995 (2000)
• [文献書誌] L.Antkiewicz-Michaluk, J.Michaluk, S.Ohata et al.: "Different action on dopamine catabolic pathways of two endogenous 1, 2, 3, 4-tetrahydroisoquinoines with similar antidopaminergic properties"J.Neurochem.. 78. 1001-1008 (2001)
• [文献書誌] K.Okuda, Y.Kotake, S.Ohta: "Determination method of 1-methyl-1, 2, 3, 4-tetrahydroisoquinoline, an endogenous parkinsonism-preventing substance, by radioimmunoassay"Life Sci.. 70. 1-13 (2002)