2003 Fiscal Year Annual Research Report
脳損傷修復効果を示すプロテオグリカン機能ドメインの同定と作用機序の解析
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14370449
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| Research Institution | Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center |
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Principal Investigator |
大平 敦彦 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 周生期学部, 部長 (20101074)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
時田 義人 愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所・周生期学部, 研究員 (50291175)
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| Keywords | 神経細胞 / アストログリア細胞 / 脳 / 神経突起伸長 / NGC / プロテオグリカン / コンドロイチン硫酸 / 上皮増殖因子(EGF) |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、中枢神経系に特異的に発現している膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)であるNGCの生理活性を明らかにして、それをもとに、脳機能障害の治療への新たな道を拓くことである。本年度の成果は、次の通りである。
1.ドメイン別リコンビナントタンパクの調製
NGCの細胞外ドメイン(NGC_<ECTO>)は、コンドロイチン硫酸結合領域(NGC_<cs>)、酸性アミノ酸に富む領域(NGC_<AAA>)、および上皮増殖因子様領域(NGC_<EGF>)から成る。それぞれの領域を、大腸菌を用いて、GST-融合タンパクとして発現させ、精製標品を得た。
2.神経細胞とアストログリア細胞の初代培養系におけるNGCの産生
ラット胎仔大脳新皮質から神経細胞とアストログリア細胞の初代培養系を調製した。それぞれの細胞によるNGCの発現を、Western blot法により調べたところ、神経細胞は予想通りプロテオグリカンのNGCを産生していた。しかし、驚くべきことに、脳内ではNGCを産生していないと考えられているアストログリア細胞が、コンドロイチン硫酸を結合していない非プロテオグリカン型NGCを合成していることが明らかとなった。
3.NGC_<ECTO>の神経突起伸長促進活性
リコンビナントNGC_<ECTO>を、ラット胎仔大脳新皮質由来の初代培養神経細胞の培養液に添加すると、神経突起進展が著しく促進された。培養血を塗布した時には、このような促進効果は認められなかった。この促進活性は、NGC_<EGF>には強く、またNGC_<AAA>にはそれよりは弱く認められたが、NGC_<cs>には全く見られなかった。市販の上皮増殖因子(EGF)、ヘパリン結合性EGF様分子(HB-EGF)、およびニューレグリンには、NGC_<ECTO>のような著しい神経突起伸長促進効果は見られなかった。従って、NGC_<ECTO>による神経突起促進作用は、EGF受容体を介してはいないと思われる。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Kazunori Sango 他: "Phosphacan and neurocan are repulsive substrata for adhesion and neurite extension of adult rat dorsal root ganglion ---"Experimental Neurology. 182(1). 1-11 (2003)
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[Publications] Takahisa Koga 他: "Expression of glycosaminoglycans during development of the rat retina."Current Eye Research. 27(2). 75-83 (2003)
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[Publications] Motoi Okamoto 他: "Kainic acid-induced convulsions cause prolonged changes in the chondroitin sulfate proteoglycans neurocan and ---"Experimental Neurology. 184(1). 179-195 (2003)
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[Publications] Keiko Nakanishi 他: "Altered synaptic activities in cultures of neocortical neurons from prenatally X-irradiated rats."Neuroscience Letters. 355(1-2). 61-64 (2004)
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[Publications] Takuya Shuo 他: "Developmental changes in the biochemical and immunological characters of the carbohydrate moiety of neuroglycan C ---"Glycoconjugate Journal. (in press). (2004)
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[Publications] Seiji Miyata 他: "Activity-dependent downregulation of a chondroitin sulfate proteoglycan 6B4 phosphacan/RPTPβ in the hypothalamic ---"Neuroscience. (in press). (2004)
