神経系機能蛋白質の超微量検出と同定

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63638006
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 奥山 典生 東京都立大学, 理学部, 教授 (00087040)
• 研究分担者: 前田 秀一郎 熊本大学, 医学部, 助教授 (10117244) ; 加藤 尚彦 東京大学, 医学部, 助教授 (80010023) ; 加藤 兼房 愛知県コロニー, 発達障害研究所, 部長 (50022801)
• キーワード: 神経回路形成 / 脳蛋白質 / 系統分離 / 組織分布 / 構造と機能 / 液体クロマトグラフィー / 電気泳動 / 酸素免疫評価法

研究概要

脳神経系は、一部の外胚葉に由来した神経管が細胞分裂と分化、移動を繰り返して形成されることが知られている。この神経系の発生、分化、成熟の整然としたプロセスは、神経系に特徴的なさまざまな種類の蛋白質の発現をあらかじめ遺伝的に定められたプログラムに従って調節することで進行していると考えられる。本研究では、神経回路形成の特定の時期に限って発現するこれら蛋白質はじめ、神経系の形成と機能に密接に関連する脳内の微量蛋白を系統的に検出、定量、同定する方法の開発を行なった。
このために、まず最近10年間のChemical Abstractを検索し、文献にあらわれた脳蛋白質を整理してそのデータベース化を行なった。また一方において、多量の脳組織を出発材料として、細胞質画分、細胞骨格蛋白質画分、細胞膜画分について系統的な分離精製方式による蛋白質の精製を試みた。純化できた蛋白質については「Brain Protein Bank」として保存すると同時に、あるものについては特異的な抗体の調製を行なった。調整した抗体は、免疫組織化学による当該蛋白質の脳内分布の調査に用いる一方、脳内での動態の研究に使用する目的で、高感度の酸素免疫評価法を確立した。一方、神経系以外の組織に存在する蛋白質との比較分析、および脳の成熟過程での脳内蛋白質の変動の解析により、神経系に特異的、ないしは神経系の形成過程に特異的と考えられる蛋白質あるいは遺伝子を数種類分同定し、その一部については蛋白質構造および遺伝子構造の解析を行なった。以上の研夕過程で、あらたに蛋白質の分離、同定のための2次元クロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動法、2次元電気泳動法の高感度化、効率化を行なった。また、従来抗原との親和性が低いため高感度分析には適さないとされていたモノクローン抗体による超高感度免疫測定法の開発について検討された。

研究成果

• [文献書誌] Isobe T.,Okuyama T.et.al.: "Chemistry and Cell Biology of Brainーspecific Proteins" Arch.Histol.Cytol.52. 25-32 (1989)
• [文献書誌] Matsuoka K.,Isobe T.,Okuyama T.et al.: "Autonated Highーresolution Twoーdiemensional Liguid Chromatograghy system for the rapid and sensitive separation of complex peptide and protein mixtures." J.Chromatogr.(1990)
• [文献書誌] Kato K.et al.: "Human brainーtype glycogen phosphorylase:Quantitative localization in human tissues determined with an immunoassay System." J.Neurochem.52. 1425-1432 (1989)
• [文献書誌] Kato K.et al.: "Highly sensitive engyme immunoassay:Determination of nervoussystemーrelated proteins at the level of single neurons." Biochim.Biophys:Acta. 48. 5188-5193 (1989)
• [文献書誌] Hotta Y.Kato T.et al.: "Ornithine aminotransferase distribution in ocular tissues and retinas of cat and mouse." Ophthal.Vis Sci.30. 1173-1177 (1989)
• [文献書誌] Obaru K.,Maeda S.et al.: "A cDNA clone inducible in human tonsillar lymphocytes by a tumor promoter codes for a novel protein of the βーthromboーglobulin superfamily." Mol.Immunol.26. 423-426 (1989)
• [文献書誌] 磯辺俊明,市村徹,奥山典生: "神経生化学(分担;神経系特異蛋白質)" 共立出版, 804 (1990)
• [文献書誌] 加藤兼房: "神経生化学(分担;酸素免疫測定法と神経組織関連蛋白質)" 共立出版, 804 (1990)