プロテオグリカン型チロシンホスファターゼPTPζの情報伝達制御機構

蛋白多糖酪氨酸磷酸酶PTP的信息转导控制机制

基本信息

批准号：
15040226
负责人：
前田信明
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

小脳プルキンエ細胞(PC)は非常に発達した樹状突起を有する大型の神経細胞である。PCの樹状突起は、隣接するバーグマングリア細胞(BG)から伸長する多数の薄片状突起と密接に相互作用しながら発達する。我々はこれまで、両者の細胞間相互作用にコンドロイチン硫酸(CS)プロテオグリカンとして生合成される受容体型チロシンホスファターゼPTPζ、および、そのリガンドであるプレイオトロフィン(PTN)が寄与することを明らかにしてきた。PTPζとPTNとの結合にはCSの寄与が必須であり、CSを分解除去すると、両者の親和性は著しく減少する。また両者の結合は、GlcA(2S)1-3GalNAc(6S)(D単位)やGlcA1-3GalNAc(4,6 diS)(E単位)に富んだCS標品により強く阻害されることから、CS鎖内の高硫酸化された領域が結合に寄与していると考えられる。そこで発達期小脳より、PTPζの細胞外領域に相当するホスファカンを精製し、そのCSの構造解析を行ったところ、D単位が4%と高い含量を示した。また、D単位を認識するモノクローナル抗体(MO-225)を用いた免疫組織化学的解析により、PCとBGの接触面にD単位に富んだCSが豊富に存在することを見い出した。また、RT-PCRによりD単位の生成に寄与するCS 2-sulfotransferase遺伝子の発現が小脳の発達に伴って著しく増大すること、および、in situ hybridizationの結果、本遺伝子がPCに選択的に発現することが明らかになった。一方、CSの骨格構造の生成に寄与するCS synthase 1遺伝子の発現レベルは、小脳の発達過程でほぼ一定であり、その発現もPC、BGの両者に観察された。PTPζは、PCとBGの両者に発現することから、CS構造の差異が、細胞種特異的な情報伝達強度の調節に寄与している可能性が考えられる。現在、鮫CS-Dを用いてPTN結合領域の同定を試みており、18糖以上の糖鎖長が結合に必要であることを見い出している。

小脑浦肯野细胞 (PC) 是具有高度发达树突的大型神经元。 PC 树突的发育与从邻近伯格曼胶质细胞 (BG) 延伸出来的众多层状突起密切相互作用。我们之前已经揭示了受体酪氨酸磷酸酶 PTP ，其生物合成为硫酸软骨素（CS）蛋白聚糖，其配体多效蛋白（PTN）有助于两者之间的细胞间相互作用。 CS的贡献对于PTPζ和PTN的结合至关重要，当CS被分解和去除时，两者之间的亲和力显着降低。此外，富含 GlcA(2S)1-3GalNAc(6S)（D 单位）和 GlcA1-3GalNAc(4,6 diS)（E 单位）的 CS 制剂强烈抑制两者之间的结合，表明 CS 链人们认为蛋白质内的高度硫酸化区域有助于结合。因此，当我们从发育中的小脑中纯化出对应于PTP z胞外区的磷酸聚糖并分析其CS结构时，我们发现它具有高达4%的D单元含量。此外，通过使用识别D单元的单克隆抗体（MO-225）进行免疫组织化学分析，我们发现富含D单元的CS在PC和BG之间的界面处大量存在。此外，RT-PCR显示，随着小脑的发育，有助于D单位产生的CS 2-磺基转移酶基因的表达显着增加，并且由于原位杂交，该基因被选择性表达在个人电脑中这一点变得很清楚。另一方面，有助于CS骨骼结构生成的CS合酶1基因的表达水平在小脑发育过程中几乎恒定，并且在PC和BG中也观察到了其表达。由于 PTP z 在 PC 和 BG 中均表达，因此 CS 结构的差异可能有助于细胞类型特异性调节信号传输强度。我们目前正在尝试使用鲨鱼CS-D来识别PTN结合区域，并发现结合需要18个或更多糖的糖链长度。