大脳体性感覚野において感覚刺激に依存して発現するプロテオグリカンの構造と機能

大脑体感皮层根据感觉刺激表达的蛋白多糖的结构和功能

• 批准号: 07279255
• 负责人: 大平 敦彦
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07279255/
• 关键词: 脳; プロテオグリカン; コンドロイチン硫酸; モノクローナル抗体; cDNAクローニング; ニューログリカンC

生後10日のSDラット脳から、膜結合性プロテオグリカンを部分精製し、それを免疫原としてモノクローナル抗体(MAb)を作製した。4種類のMAb(C1,C3,C5,c10,いずれもIgG1)が、120kDaのコア糖蛋白を持つコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)を認識した。免疫組織化学により、このCSPGは主に発達期の脳の神経細胞の表面に局在すること、および、、Western blot分析により、ラット大脳では出生前後から生後20日にかけて増加するが、成熟脳ではピーク時の半分に減少していることがわかった。本年度は、このCSPGのコア蛋白cDNAのクローニングを完成し、次の結果を得た。1.全長544個のアミノ酸からなる蛋白をコードするcDNAをクローニングした。この蛋白は、30アミノ酸残基からなるシグナルペプチドと、1個の膜貫通領域を持つ。このプロテオグリカンは、既報のどのプロテオグリカンファミリーにも属さない全く新しい分子種であることがわかった。そこで、Neuroglycan C(NGC; Neuron-specific proteoglycan with chondroitin sulfate)と命名した。2.成熟蛋白は、N末端側より、(1)コンドロイチン硫酸が共有結合している領域、(2)塩基性アミノ酸のクラスター、(3)全システイン残基を含む領域、(4)膜貫通領域、(5)リン酸化されうる配列を持つ細胞内領域の、構造的に異なる5つの領域から構成されていた。3.Northern blot解析により、ラット脳に於いて、3.1kbのサイズのバンドが一本だけ検出された。他の組織からは、NGC mRNAが検出されなかったことから、NGCは、中枢神経系に特異性の高いプロテオグリカンであることが明らかとなった。

膜结合的蛋白聚糖在出生后10天从SD大鼠的大脑中部分纯化，并使用该抗体（mAb）用它作为免疫原制备。四种类型的mAb（C1，C3，C5，C10，All IgG1）识别硫酸软骨蛋白蛋白聚糖（CSPGS），其核心糖蛋白为120 kDa。免疫组织化学表明，该CSPG主要位于发育过程中大脑中神经元表面的位置，并且蛋白质印迹分析表明，从出生时到出生后20天，大鼠大鼠的大鼠脑的增加，但在成熟大脑中的峰值降至一半。今年，我们完成了该CSPG的核心蛋白cDNA的克隆，并获得了以下结果。 1。编码由544个氨基酸组成的蛋白质的cDNA克隆。该蛋白具有由30个氨基酸残基和一个跨膜区域组成的信号肽。发现该蛋白聚糖是一种全新的分子物种，不属于先前报道的蛋白聚糖家族中的任何一个。因此，它被称为Neuroglycan C（NGC）（硫酸软骨素的神经元特异性蛋白聚糖）。 2. From the N-terminus, the mature protein was composed of five structurally distinct regions: (1) a region to which chondroitin sulfate is covalently bound, (2) a cluster of basic amino acids, (3) a region containing all cysteine ​​residues, (4) a transmembrane region, and (5) an intracellular region with a sequence that can be phosphorylated. 3。北印迹分析表明，在大鼠脑中仅检测到一个3.1 kb的大小。在其他组织中未检测到NGC mRNA，表明NGC是具有高中枢神经系统特异性的蛋白聚糖。

项目成果

Watanabe, E., Maeda, N., Matsui, F. et al.: "Neuroglycan C, a novel membrane-spanning chondroitin sulfate proteoglycan that is restricted to the brain." Jouranal of Biological Chemistry. 270. 26876-26882 (1995)

Watanabe, E.、Maeda, N.、Matsui, F. 等人：“Neuroglycan C，一种仅限于大脑的新型跨膜硫酸软骨素蛋白多糖。”

Katoh-Semba, R., Matsuda, M., Kato, K., Oohira, A.: "Chondroitin sulfate proteoglycan in the rat brain: Candidates for axon barriers of sensory neurons and the possible …" European Journal of Neuroscience. 7. 613-621 (1995)

Katoh-Semba, R.、Matsuda, M.、Kato, K.、Oohira, A.：“大鼠大脑中的硫酸软骨素蛋白多糖：感觉神经元轴突屏障的候选者以及可能的……”《欧洲神经科学杂志》7。 613-621 (1995)

Watanabe, E., Aono, S., Matsui, F. et al.: "Distribution of a brain-specific proteoglycan, neurocan, and the correspondion mRNA during the formation of barrels in the rat" European Journal of Neuroscience. 7. 547-554 (1995)

Watanabe, E.、Aono, S.、Matsui, F. 等人：“大鼠桶形成过程中脑特异性蛋白聚糖、神经蛋白聚糖和相应 mRNA 的分布”《欧洲神经科学杂志》。

Oohira, A., Kushima, Y., Matsui, F., Watanabe, E.: "Detection of Alzheimer's B-amyloid precursor related proteins bearing chondroitin sulfate both in the juvenile rat brain and" Neuroscience Letters. 189. 25-28 (1995)

Oohira, A.、Kushima, Y.、Matsui, F.、Watanabe, E.：“检测幼年大鼠大脑中含有硫酸软骨素的阿尔茨海默病 B-淀粉样蛋白前体相关蛋白和”《神经科学快报》。

Maeda, N., Hamanaka, H., Oohira, A., and Noda, M.: "Purification, characterization and developmental expression of a brain-specific chondroitin sulfate proteoglycan, 6B4…" Neuroscience. 67. 23-35 (1995)

Maeda, N.、Hamanaka, H.、Oohira, A. 和 Noda, M.：“大脑特异性硫酸软骨素蛋白多糖 6B4 的纯化、表征和发育表达……”神经科学。 67. 23-35 (1995)