神経系培養細胞の分化、機能発現の制御に関わるガングリオシドの役割

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PC12細胞はnerve growth factor(NGF)に応答してneuriteを形成し、ガングリオシド構成も変化する。我々は今までに特定のガングリオシド構成の変化は分化の方向に始動したprimed細胞の方が高く、またアセチルコリンエステラ-ゼ活性の変化と相関していることを見いだしている。本研究ではPC12細胞のNGFによる分化過程のガングリオシドの動態を検討するために、ガングリオシド合成シアル酸転酵素活性の変化を経時的に調べた。PC12をNGFで48時間処理して突起の出た細胞を分化細胞(5μm以上のneurite保持細胞、17%)とし、シアル酸転移酵素の反応産物は、TLCーラジオ-トグラフィ-で標準物質の移動度と比較して確認した。GD3合成酵素については特異的モノクロ-ナル抗体によるTLCー免疫染色で確認した。(1)分化PC12細胞のGD3合成酵素(CMPシアル酸:GM3ーα2→8シアル酸転移酵素)活性は未分化細胞の約2倍であった。primed細胞であるMR31細胞にNGFを48時間処理した場合(5μm以上のneurrite保持細胞、64.7%)では約3倍となった。(2)Lactosylceramideを基質とするGM3合成酵素(α2→3)、GM1を基質とするGDla合成酵素(α2→3)、GDlaを基質とするGTla合成酵素(α2→8)、GTlbを基質とするGQlb合成酵素(α2→8)の各シアル酸転移酸素活性について調べた。GM3合成酸素およびGDla合成酵素活性は分化により2.5ー3倍となったが、GTlaとGQlb合成酸素活性は分化で変化しなかった。PC12細胞の分化に際し、ある特定のガングリオシド合成酵素が選択的に活性化されることが示唆された。(3)PC12細胞にはフコ-ス含有ガングリオシドが含まれるので、分化に伴うガングリオシド合成のフコ-ス転移酸素活性の変化と、分化及び増殖に関係のある癌遺伝子の発現について検討を行なっている。