2004 Fiscal Year Annual Research Report
高次神経活動に係わる必須微量金属の代謝制御機構の解明-金属イオン膜輸送蛋白、メタロシャペロンを中心にして-
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15390182
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
齋藤 健 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (40153811)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蔵崎 正明 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助手 (80161727)
細川 敏幸 高等教育機能開発総合センター, 助教授 (00157025)
藤田 博美 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60142931)
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| Keywords | 必須微量金属 / 金属イオン膜輸送蛋白 / メタロシャペロン / 老化 |
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| Research Abstract |
本研究では、1.銅、亜鉛、鉄などの必須微量金属の腸管吸収および脳への移行における金属イオン膜輸送蛋白およびメタロシャペロンの役割を明らかにすること、2.必須微量金属の脳内での局在と各金属イオン膜輸送蛋白、メタロシャペロンとの関連およびこれらの蛋白発現の制御分子を同定することにより、脳内微量金属代謝の制御機構を明らかにすること、3.微量金属、金属イオン膜輸送蛋白およびメタロシャペロンと中枢神経伝達機構、学習・記憶などの脳機能との関連などを詳細に検討し、その神経生理学的役割を明らかにすること、4.これらの研究成果を踏まえて、金属イオン膜輸送蛋白、メタロシャペロンの活性制御因子を利用した、神経変性疾患のマーカーの発見および老化に伴う脳機能低下の制御や予防・治療法の開発を図ることを目的する。
本年度は、第一に、銅および亜鉛イオン膜輸送蛋白および銅のメタロシャペロンのアミノ酸配列の中から各蛋白に特異的なペプチド断片を合成し、得られたペプチドを家兎に免疫し、各種金属イオン膜輸送蛋白およびメタロシャペロンに特異的な抗体を作成した。
第二に、得られた抗体を用いて以下の実験を行った。亜鉛過剰摂取動物において認められる生体内の銅濃度の著しい減少に、銅イオン膜輸送蛋白およびメタロシャペロンの変動が関与しているかどうかを確認するために、ウエスタンブロットを行い、腸管での蛋白発現量を検討した。その結果、銅の腸管への吸収に関与する銅イオン膜輸送蛋白Ctr1が、亜鉛過剰摂取群の腸管で変動すること、銅のメタロシャペロンCCSが、上昇することがが明らかになった。このことは、亜鉛過剰摂取による銅吸収阻害に、銅膜輸送蛋白Ctr1の変動が関与していること、腸管細胞内でCu,Zn-SODの活性発現に必須な銅量が減少し、その結果、CCSの上昇を引き起こしたことを示唆している。第二に、培養液中の銅濃度を変化させて、培養細胞中のCu,Zn-SODおよびCCSの蛋白変動を検討した。その結果、銅過剰状態でのCu,Zn-SODおよびCCS蛋白の減少、銅欠乏状態でのCu,Zn-SODおよびCCS蛋白の上昇が認められた。この変動のメカニズムについて現在検討しているところである。
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Research Products
(2 results)
