カルシニューリンによる興奮性神経細胞死制御機構の解明と新しい脳保護薬の創出

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12557116
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 松井 秀樹 岡山大学, 医学部, 教授 (30157234)
• 研究分担者: 李 勝天 岡山大学, 医学部, 助手 (90325093) ; 富澤 一仁 岡山大学, 医学部, 講師 (40274287) ; 松下 正之 岡山大学, 医学部, 助手 (30273965) ; 大本 尭史 岡山大学, 医学部, 教授 (60032900) ; 森脇 晃義 岡山大学, 医学部, 講師 (10144742)
• キーワード: 蛋白質セラピー / In vivo Protein Transduction / TAT / Aキナーゼ / 長期増強 / PKI / 神経細胞死

研究概要

目的と方法:蛋白質セラピー法は生体内蛋白導入法により生理活性ペプチドや薬剤を細胞内に直接導入し治療法として利用する試みである。生体内蛋白導入法としてエイズウイルスTAT蛋白質の11個のアミノ酸利用して、目的の蛋白質やペプチドを血液脳関門を越えて脳内ニューロンにin vivo導入させる画期的な方法がある。この方法を応用し、生理活性ペプチドを細胞内に直接導入する事を目的として研究を行った。
(1)まずこのTATペプチドの導入効率を確認すると共にその中枢神経に対する作用の有無を検索した。(2)次にTATに代わる新たな導入ペプチド(11R、9R、7R)を試作しその効率をTATと比較した。(3)さらに、11Rのペプチドを利用して脳スライス内の神経細胞に生理活性ペプチド導入する事を試みた。(4)また、上記の方法で導入した活性ペプチドを神経細胞の核内に限局させることを試みた。
結果と考察:11RはTATに比べ導入効率がはるかに高かった。Rの数が少なくなると効率は低下した。TATは海馬スライスのLTP誘導に強い抑制作用を示したが、11Rにはそのような作用は全く見られなかった。11Rでは培養細胞のみならず海馬スライスにも高率に導入することが出来た。SV40の核内導入ペプチドを11RのN末端側に付けると培養細胞、海馬スライスいずれににおいても選択的に神経細胞の核内に選択導入することが可能であった。Aキナーゼの特異的抑制ペプチド(PKI)を海馬スライスの核内に導入したところLTP形成には全く影響がなく、L-LTPの形成のみが抑制された。
以上のことから11R法はTATに比べ遙かに優れており脳の電気生理的機能解析や蛋白質導入による新しい脳保護薬創出には最適の方法であると結論した。

研究成果

• [文献書誌] Miyamoto,O.,Matsui,H. et al.: "Depression of long term potentiation in gerbil hippocampus following postischemic hypothermia."Brain Res.. 873(1). 168-172 (2000)
• [文献書誌] Cho,S.I.,Matsushita,M. et al.: "Novel compounds,'1,3-selenazine derivatives' as specific inhibitors of eukaryotic elongation factor 2-kinase (calmodulin-dependent protein kinase-III)"B.B.A.. 1475. 207-215 (2000)
• [文献書誌] Tomizawa,K.,Matsui,H. et al.: "Involvement of Cyclin-dependent kinase 5/p35nck5a in the synaptic recorganization of rat hippocampus during kindling progression."Jpn.J.Physiol.. 50. 525-532 (2000)
• [文献書誌] Feng,J.,Tomizawa,K. et al.: "Spinophilin regulates the formation and function of dendritic spines."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 97. 9287-9292 (2000)
• [文献書誌] Tokunaga,K.,Kusaka,N. et al.: "Coil embolization of intradural pseudoaneurysms caused by arterial injury during surgery : report of two cases."Am.J.Neuroradiol.. 22(1). 35-39 (2000)
• [文献書誌] Aoi,M.,Date,I. et al.: "Single or continuous injection of glial cell line-derived neurotrophic factor in the striatum induces recovery of the nigrostriatal dopaminergic system."Neurol.Res.. 22(8). 832-836 (2000)