抗酸化物質を用いた新たな神経突起・神経細胞分化誘導法の開発

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PBNはスピントラップ剤として開発されたニトロン系化合物であるが、NGFなどの神経栄養因子と類似したPC12細胞に対する神経様突起誘導能を持っていることが既に報告されている。本研究では、他のスピントラップ剤にも類似の効果があるか、さらにはこのニトロン化合物の神経突起誘導のメカニズムを明らかにすることを目的に研究を行った。現在まで著者らはこのPBNによるPC12細胞の神経様突起形成のメカニズムは、TrkAとShcの活性化、Grb2のShcへの結合を引き起こさないが、Rasのレベルで活性化することによることを示している。本研究は、PBNの誘導体であるPOBN、S-PBNとDMPOについてその分化能を評価し、さらにRasのシステイン残基がPBNの標的になっているのではないかと考え、RasのCys-51、Cys-80、Cys-118,Cys-181ならびにCys-184をそれぞれセリンに改変したほ乳類細胞発現ベクターを用いた過剰発現系で評価した。いくつかのスピントラップ剤を用いてPC12細胞の神経様突起形成能を比較したところ、PBN>POBN>S-PBNの順で神経様突起形成能が強い傾向にあることを示し、DMPOは全く活性を示さなかった。このことは、用いるトラップ剤が疎水性であるほど神経様突起形成能が強い傾向にあること示唆している。また、Ras(WT)を過剰発現させたPC12細胞ではPBNによって神経様突起形成が増加したのに対し、Ras(C118S)、Ras(C181S)あるいはRas(C184S)を過剰発現させた細胞ではその増加が見られなかった。このことは、Rasに存在するシステイン残基のうちCys-118、Cys-181ならびにCys-184がPBNによるRas活性化機構に重要であることを示唆している。以上の結果は、ニトロン化合物による神経細胞に増殖、分化を誘導する化合物の開発、デザインに有効な知見となると考えられる。