ガングリオシド発現調節による大脳皮質シナプス機能および神経分化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12033201
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 井口 仁一 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (70131810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 五十嵐 靖之 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (70091965)
• Keywords: ガングリオシド / L-PDMP / ミトコンドリア / チトクロームC / GD3 / アポトーシス

Research Abstract

1)セラミドのアナログL-PDMPにはガングリオシド生合成促進作用、神経突起進展作用、中枢神経のシナプス機能促進効果が観察されている。また、グルタミン酸、神経栄養因子(BDNFやNT-3)及びテタヌス刺激などで活性化されるポストシナプスに存在するp42 mitogen activated kinase(p42 MAPK)の持続的活性化やアポトーシス抑制作用等、神経系における様々な作用が明らかになっている。このように多くの研究でL-PDMPの神経栄養因子活性が示されているにも関わらず、その直接の細胞内標的分子は明らかになっていない。そこで、L-PDMPが細胞内で何らかのタンパクに結合して作用を発現しているのではないかと考え、L-PDMPアフィニティビーズを作成し、L-PDMP結合蛋白を検索したところ、膜蛋白画分にD-PDMPに結合せずL-PDMPにのみ結合する30KDaの蛋白質を見い出した。現在その同定を行っている。また、L-PDMPの細胞内標的分子を検索するのに有用であると考えられるL-PDMPに対するポリクローナル抗体を作成した。
2)近年、GD3がアポトーシスに関与するという報告がなされ、現在精力的に研究されている。GD3はアポトーシス刺激時に細胞内に急激に蓄積し、さらにミトコンドリア外膜に集積してPT pore形成を促進しミトコンドリアからのチトクロームC放出することが知られている。しかしながら、GD3の直接の標的分子は不明である。我々は、L-PDMPがミトコンドリアのPT poreの形成を抑制することを見い出していることから、GD3のPT poreの形成に対するL-PDMP効果を検討したところ、L-PDMPはGD3の効果を抑制することが判明した。現在、両者のミトコンドリアにおける作用機序の解析を開始している。

Research Products

• [Publications] Jimbo,M. et al.: "Development of a New-Inhibitor of Glucosylceramide Synthase"J.Biochem.. 127. 485-491 (2000)
• [Publications] Inokuchi,J. et al.: "Glycosphingolipid deficiency affects functional microdomain formation in Lewis lung carcinoma cells"Glycoconjugate J.. 17. 239-245 (2000)
• [Publications] Kabayama,K. et al.: "Suppression of Integrin expression and Tumorigenicity by Sulfation of lactosylceramide."J.Biol.Chem.. (in press).