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脳を知る 脳膜神経相関の分子機構

研究報告コード R990004317
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 裏出 良博
研究者所属機関
  • (財)大阪バイオサイエンス研究所
研究機関
  • (財)大阪バイオサイエンス研究所
報告名称 脳を知る 脳膜神経相関の分子機構
報告概要 本研究では、脳膜神経相関の分子機構を扱った。脳膜(クモ膜)は、従来は、脳脊髄を取り囲む単なる保護膜と考えられていたが、本研究において、内因性睡眠物質〔プロスタグランジン(PG)D2〕の合成酵素(リポカリン型PGD合成酵素)が、主にクモ膜で生産されて脳脊髄液に分泌されることを発見した。これによれば、脳膜は脳脊髄液を介して脳の機能維持に関与していることが予想される。我々は初年度において、PGD合成酵素が活性型ビタミンAや甲状腺ホルモンを結合し、これら疎水性生理活性物質の脳内輸送蛋白質として機能する可能性を示した。また、本酵素の遺伝子欠損マウスにおいて、痛覚反応などの中枢性機能異常を示すことを見い出した。更に、ヒト脳脊髄液における本酵素の濃度がくも膜下出血等の疾患において上昇することや、本酵素がヒト心臓でも生産され、冠状動脈血管の狭窄部位に蓄積し、血流中に放出されることを発見した。
研究分野
  • 細胞構成体の機能
  • 動物生理一般
  • 生物学的機能
  • 生物科学研究法一般
関連発表論文 (1)Y. Tokugawa, I. Kunishige, Y. Kubota, K. Shimoya, T. Nobunaga, T. Kimura, F. Saji, Y. Murata, N. Eguchi, H. Oda, Y. Urade, and O. Hayaishi: Lipocalintype prostaglandin D synthase in human male reproductive organs and seminal plasma. Biol. Reprod., 58, 600-607 (1998)
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(3)A. Hiraoka, T. Arato, I. Tominaga, N. Eguchi, and Y. Urade: Sodium dodecyl sulfate capillary electrophoretic analysis of molecular mass heterogeneity of β-trace protein in cerebrospinal fluid from patients with central nervous system diseases. J. Chromatogr., 802, 143-148 (1998)
(4)R.L. Gerena, D. Irikura, Y. Urade, N. Eguchi, D.A. Chapman, and G.J. Killian: Identification of a fertility-associated protein in bull seminal plasma as lipocalin-type prostaglandin D synthase. Biol. Reprod., 58, 826-833 (1998)
(5)L.F. Garcia-Fernandez, Y. Urade, O. Hayaishi, J. Bernal, and A. Munoz: Identification of a thyroid hormone response element in the promoter region of the rat lipocalin-type prostaglandin D synthase (beta-trace) gene. Mol. Brain Res., 55, 321-330 (1998)
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(8)B.K. Kubata, N. Eguchi, Y. Urade, K. Yamashita, T. Horii, and O. Hayaishi: Evidence of prostaglandin production by the human malaria parasite, Plasmodium falciparum. S. Afr. J. Sci., 94, 285-286 (1998)
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(12) Mase, M., Yamada, K., Iwata, A., Matsumoto, T, Seiki, K., Oda, H., and Urade, Y.: Acute and transient increase of lipocaliln-type prostaglandin D synthase (β-trace) level in cerebrospinal fluid of patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Neurosci. Lett. , 2 70, 188-190, (1999)
(13) Beuckmann, C.T., Aoyagi, M., Okazaki, I., Hiroike, T., Toh, H., Hayaishi, O. and Urade, Y. Binding of biliverdin, bilirubin, and thyroid hormones to lipocalin-type prostaglandin D synthase. Biochemistry, 38, 8006-8013, (1999)
(14) Inui, T., Ohkubo, T., Urade,Y., and Hayaishi, O. : Enhancement of lipocalin-type prostaglandin D synthase enzyme activity by guanidine hydrochloride. Biochem. Biophys. Res. Commun., 266, 641-646, (1999)
(15) Kuwamoto, K., Miyauchi-Hashimoto, H., Tanaka, K., Eguchi, N., Inui, T., Urade, Y., and Horio, T.: Possible involvement of enhanced prostaglandin E2 production in the photosensitivity in xerodema pigmentosum group a model mice. J. Invest. Dermatol., 114, 241-246, 2000
(16) Matsuoka, T., Hirata, M., Tanaka, H., Takahashi, Y., Murata, T., Kabashima, K., Sugimoto, Y., Kobayashi, T., Ushikubi, F., Aze, Y., Eguchi, N., Urade, Y., Yoshida, N., Kimura, K., Mizoguchi, A., Honda, Y., Nagai, H. and Narumiya, S. : Prostaglandin D2 as a mediator of allergic asthma. Science, 287, 2013-2016, 2000
(17)Pinzar, E., Kanaoka, Y., Inui, T., Eguchi, N., Urade, Y. and Hayaishi, O.: Prostaglandin D synthase gene is involved in the regulation of non-rapid eye movement sleep. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 4903-4907, 2000
(18) Urade, Y. and Hayaishi, O.: Prostaglandin D synthase: Structure and Function. Vitam. Horm. 58, 89-120, 2000
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「脳を知る」研究代表者 裏出 良博((財)大阪バイオサイエンス研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 裏出 良博. 脳を知る 脳膜神経相関の分子機構. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.666 - 669.

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