神経細胞構能における脂質性情報伝達機構の多様性の意義

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14380351
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 後藤 薫 山形大学, 医学部, 教授 (30234975)
• 研究分担者: 中野 知之 山形大学, 医学部, 助手 (00333948) ; 齋野 幸子 山形大学, 医学部, 講師 (50312559) ; 若林 一郎 山形大学, 医学部, 教授 (70220829)
• キーワード: ジアシルグリセロール / 神経細胞 / 細胞内情報伝達機構 / 核 / 結合蛋白 / 虚血 / 脳

研究概要

ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)は、プロテインキナーゼCの生理的活性化因子であるジアシルグリセロール(DG)をリン酸化する酵素である。我々はこれまでに数種類のDGKアイソザイムをクローニングし、これらアイソザイムが中枢神経系や呼吸器などで多様な発現様式を示すことを、また核移行シグナルを有するゼータ型DGK(DGKζ)は特異抗体を用いた免疫組織染色により正常ラット大脳皮質や海馬の神経細胞の核内に強く発現することを報告してきた。今回我々は脳梗塞モデルにおいて、神経細胞及びその他の細胞におけるDGKζの発現を検討した。
成体ラットの左中大脳動脈を90分間閉塞し、直ちに固定(post operation day 0; Po0)、あるいは再灌流後7日目(Po7)に固定した脳組織を使用した。固定操作は前灌流なしにPLP液にて固定後、組織を摘出し同固定液で浸漬固定した。40μm厚の凍結切片に対して、ウサギ抗DGKζ抗体及び食作用をもつ細胞のマーカーであるED1マウス単クローン抗体を用いて免疫組織化学法を行った。Po0において、非閉塞側では正常と同様に大脳皮質全層の神経細胞の核内にDGKζ免疫反応が認められたが、閉塞側では組織学的に明らかな梗塞巣は形成されていないにもかかわらず、左中大脳動脈支配の大脳皮質領域では神経細胞のDGKζ免疫反応性は全体的に減弱していた。Po7では閉塞側の大脳皮質に広範な梗塞巣が形成され、この部位では変性神経細胞におけるDGKζ免疫陽性反応は消失していたが、新たに血管周囲の小型の細胞に免疫反応が認められた。penumbra領域では比較的大型の細胞に強いDGKζ免疫陽性反応が検出され、ED1抗体との二重染色の結果、多くのDGKζ免疫陽性細胞はED1免疫陽性を示したが、ED1陰性のDGKζ陽性細胞も存在していた。さらに共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察を行うと、DGKζ免疫反応はED1陽性のリソソームに局在していることが示された。
以上の結果より、神経細胞核内のDGKζ免疫反応は、虚血後早期から減弱することが明らかとなった。このことは、大脳皮質の神経細胞においてDGKζが虚血に対し、光学顕微鏡的な細胞死の変化に先駆けて発現低下をおこすことを示唆する。また、penumbra領域でのED1免疫陽性細胞のリソソームにおけるDGKζの発現は、DGKζが活発な細胞内消化機構に関与することを示唆する。

研究成果

• [文献書誌] Kikuchi, K., Arawaka, S., Koyama, S., Kimura, H., Ren, C.H., Wada, M., et al.: "An N-terminal fragment of ProSAAS (a Granin-llike neuroendocrine peptide precursor) is associated with tau inclusion in Pick's disease"Biochem.Biophys.Res.Comm.. 308. 646-654 (2003)
• [文献書誌] Hozumi, Y., Ito, T., Nakano, T., Nakagawa, T., Aoyagi, M, Kondo, H., Goto, K.: "Nuclear localization of diacylglycerol kinase z in neurons"Eur.J.Neurosci.. 18. 1448-1457 (2003)
• [文献書誌] Tobisawa, S., Hozumi, Y., Arawaka, S., Koyama, S., Wasa, M., Nagai, M., et al.: "Mutant SOD1 linked to familial amyotrophic lateral sclerosis, but not wild-type SOD1, induced ER stress in COS7 cells and transgenic mice"Biochem.Biophys.Res.Comm.. 303. 496-503 (2003)
• [文献書誌] Goto, K.: "Subcellular localization and functional implication of diacylglycerol kinase isozymes. In : Nuclear Metabolism and Signalling."Research Signpost, Kerala, India. 16(188) (2003)