Analysis of An Intracellular Ca^<2+>-release Factor, Cyclic ADP-ribose, in Brain

脑中细胞内Ca^2-释放因子环ADP-核糖的分析

基本信息

项目摘要

Cyclic adenosine diphosphoribose (cyclic ADP-ribose), a metabolite of beta-NAD<@D1+@>D1, was first discovered in sea urchin eggs by Lee and his colleagues as a novel intracellular messenger with Ca<@D12+@>D1-imbilizing activity. It is expected that the cyclic nucleotide mediates Ca<@D12+@>D1release from an inositol 1,4,5-triphosphate-insensitive Ca<@D12+@>D1 store. The cyclic ADP-ribose-synthesizing enzyme, termed ADP-ribosyl cyclase, is especially abundant in Aplysia ovotestis, from which it was purified as a 29 kDa cytoplasmic protein and sequenced. Interestingly, the ADP-ribosyl cyclase has an amino acid sequence homologous to that of human CD38 antigen which is a 46-kDa type II glycoprotein with a single-transmembrane domain. To investigate cyclic ADP-ribose in mammalian brain, we developed radioimmunoassay for the cyclic nucleotide, and obtained the follwing findings.1. Content of cyclic ADFP-ribose in brain (163(]SY.+-。[)9 pmol/g tissue) was the highest amoung rat tissues tested. No correlation of the content and CD38 expression in tissues was observed. 2. The investigation of anatomical distribution of cyclic ADP-ribose in rat brain revealed that the cyclic nucleotide was abundant in all regions of brain tissue (150-250 pmol/g tissue). 3. Cyclic ADP-ribose in rat cerebral cortex was localized mainly in synapostsomal fraction (47% of total) and cytosolic fracion (39%). 4. High contents of cyclic ADP-ribose were detected in frontal cortex (498(]SY.+-。[)59 pmol/g tissue) and parietal cortex (591(]SY.+-。[)92 pmol/g tissue) of human post-mortam brains, which wer 3-4 times higher than that of rat cerebral cortex. 5. There were no sttistically significant difference between the cyclic ADP-ribose contetns in the parietal cortex of controls and those of patients with schizoprenia, dementia of the Alzheimer type or vasclular dementia.
Lee和他的同事在Sea Hilchin Eggs中首次发现了β-NAD <@D1+@> d1的环状腺苷二磷酸蛋白(环状ADP-核糖),这是由Lee和他的同事作为一种新型的细胞内Messenger在Sea Hilchin Eggs中发现的,具有CA <@d12+@d12+@> d12+@> d12+@> d1-> d1-> d1- imbillized活动。可以预期,从1,4,4,5-磷酸盐不敏感的CA <@d12+@> d1 store中介导了ca <@d12+@> d1release ca <@d12+@> d1release。环状ADP-ribose合成酶称为ADP-核糖基环酶,在Ovotestis中特别丰富,从中纯化为29 kDa的细胞质蛋白并进行了测序。有趣的是,ADP-核糖基环化酶具有与人CD38抗原同源的氨基酸序列,该氨基序列是具有单跨膜结构域的46 kDa II型糖蛋白。为了研究哺乳动物大脑中的环状ADP-核糖,我们为环状核苷酸开发了放射免疫测定法,并获得了Follwing发现。1。大脑中环状ADFP-核糖的含量(163(]SY。+ - 。[)9 pmol/g组织是测试最高的大鼠组织。没有观察到组织中含量和CD38表达的相关性。 2。循环ADP-核糖在大鼠脑中的解剖学分布的投资表明,脑组织的所有区域(150-250 pmol/g组织)的环状核苷酸均丰富。 3。大鼠脑皮质中的环状ADP-核糖主要定位于突触体馏分(占总数的47%)和胞质平面(39%)。 4。在额叶皮层(498(]SY。+ - 。[)59 pmol/g组织)和顶叶皮层(591(]SY。+ - 。[)92 pmol/g组织中检测到循环ADP-核糖的高含量。 5。在对照组皮层中的环状ADP-ribose contns与精神分裂症患者,阿尔茨海默氏症类型痴呆或血管痴呆的痴呆症之间没有明显的差异。

项目成果

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Kohichi Tanada,et al.: "Epilepsy and exacebation of brain injury in mice laking the glutamate transporter GLT-1." Science. 276. 1699-1702 (1997)
Kohichi Tanada 等人:“摄入谷氨酸转运蛋白 GLT-1 的小鼠出现癫痫和脑损伤加重。”
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F.Hayashi, K.Takahashi and T.Nishikawa.: "Uptake of D-and L-serine in C6 glioma cells" Neurosci.Lett. 239. 85-88 (1997)
F.Hayashi、K.Takahashi 和 T.Nishikawa.:“C6 神经胶质瘤细胞中 D-和 L-丝氨酸的摄取”Neurosci.Lett。
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W.Masuda, S.Takenaka, K.Inageda, H.Nishino, K.Takahashi, T.Katada, S.Tsuyama, H.Inui, K.Miyatake and Y.Nakano: "Oscillation of ADP-ribosyl cyclase activity during the cell cycle and function of cyclic ADP-ribose in a unicellular organism, Euglena gracilis
W.Masuda、S.Takenaka、K.Inageda、H.Nishino、K.Takahashi、T.Katada、S.Tsuyama、H.Inui、K.Miyatake 和 Y.Nakano:“ADP-核糖基环化酶活性的振荡
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Katsunobu Takahashi,et al.: "Accumulation of cyclic ADP-ribose measured by a specific radioimmunoassay in differentiated human leukemic HL-60 cells with all-trans-retinoic acid." FEBS Lett.371. 204-208 (1995)
Katsunobu Takahashi 等人:“用全反式视黄酸在分化的人类白血病 HL-60 细胞中通过特定放射免疫测定法测量环状 ADP-核糖的积累。”
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Katsunobu Tadahashi,et al.: "In vivo evidence for the link between L-and D-serine metabolism in rat cerebral cortex." J.Neurochem.69. 1286-1290 (1997)
Katsunobu Tadahashi 等人:“大鼠大脑皮层 L-和 D-丝氨酸代谢之间联系的体内证据。”
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