2012年02月13日

TuJ1抗体

Tublinはmicrotubleの構成成分でアルファとベータのダイマーで
できている。GTPからPと受けて変化する。
この中で、ベータtubulinのclassVは神経系に特異的といわれている。

Expression of the class III beta-tubulin isotype
in developing neurons in culture.
Ferreira A, Caceres A.
J Neurosci Res. 1992 Aug;32(4):516-29.

この論文ではmonoclonal抗体のTuJ1を使っている。
ニューロンの伸長期に陽性になると言っている。

前回のHu抗体と同様に神経発生のearly stageのマーカーに
使っている。
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2012年02月11日

Hu抗体

Radial gliaが分裂して自己の再生と神経細胞を産む宮田先生の
論文の予備知識として、Hu抗体について
Hu抗体はparaneosplasicな神経症状の抗体として臨床家に
注目された。基礎医学的には
1,
Marusich MF, Furneaux HM, Henion PD, Weston JA.
J Neurobiol. 1994 Feb;25(2):143-55.

we have also observed neural crest-derived cells
that are both Hu+ and in metaphase of the cell cycle.
We suggest that Hu proteins function early in neurogenic differentiation.
2,
Brain Res Dev Brain Res. 2000 Jun 30;121(2):209-12.
Early markers of neuronal differentiation in DRG: islet-1 expression precedes that of Hu.
Cui S, Goldstein RS.

At early stages many more cells are Islet-1(+) than Hu(+).
In addition, although many cells express both markers, some Islet-1(+)/Hu(-) cells
are observed but the converse is never found.
At later stages, almost all DRG neurons express both markers,
although a few Islet-1(+)/Hu(-) cells are still observed

神経発生学においてneural crest及び、そこから神経細胞の出来る
初期には陽性だが、late stageでは陰性。
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2012年02月07日

radial glia

胎児の脳形成段階で、脳室周辺に核を持ち、長い突起を軟膜に伸ばす
細胞が知られていて、neuroepitherial細胞と呼ばれていた。
glia細胞の染色である、GFAPが陽性なのでRadial gliaと
呼ばれた。この支持細胞らしきものに、よじ登る神経細胞らしき
ものが見えた。脳室周辺には幼若細胞が見られたが、神経細胞と
radial gliaの幼若の区別がアイマイになった。組織化学で
両者が区別が付かなくなった。その分裂細胞の観察で
非均等細胞分裂というものが見付かった。
細胞分裂は同じものが生じるという生物学の常識を覆す
発見だった。名古屋大学の宮田卓樹先生の発見。
分裂が同じ神経細胞が出来る分裂と、非対照で、一方が
神経細胞、一方が前駆細胞で神経細胞の均等分裂を起す
ものがある。
非均等細胞分裂は更に調べて書きます。
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2012年02月03日

よじ登る神経細胞

Mode of cell migration to the superficial layers of fetal monkey neocortex.
Rakic P.
J Comp Neurol. 1972 May;145(1):61-83.

脳室のそばで誕生した、radial glia細胞は、radial fiberを延ばす。
その先端は脳の表層に達する。そのfiberを錐体細胞はジャックと
豆の木のようによじ登って表層に達する。
この論文の主要部分はその様子を電子顕微鏡写真で表す所にある。
次々と上った細胞はそこで、行列を作っ"colum"を形成するのだが
それは別の問題。よじ登る神経細胞はbipolar先端と後方に突起が
ある。
この論文の考案ではもう示唆されているが、radial glia細胞と
bipolar cellは脳室上皮の同一のprogenitor cellから出来る
とか、radial gliaは名前はgliaだがグリア細胞ではないとか、
radial gliaからastrocyteができるとかいう話が今後の話題で
ある。
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2012年02月01日

tangentialな移動

私もtangentialと言う言葉が解からなかったら、ネットで同じ質問を
された方がいて、OKWAVEという所に回答がでていたのでコピさせて
いただきました。
神経細胞ニューロンのstem cellからの発生、migrationの問題で、
興奮性神経(グルタミン)細胞は側脳室の上皮から発生し、
radialに移動してpia軟膜下に達する。
都心から放射状の道路を移動すると思えばわかりよい。
一方、抑制性神経(GABA)細胞はCGE,LGEを
出発して、tangentialに移動するとある。
環状道路を行く感じと愚考している。
線条体の発生初期段階で
CGEcaudal ganglionic eminence,LGElateral ganglionic eminence
そこでtangentialとは?
回答師の説明は
接線方向断面について
樹木の幹の断面のことでしたら、まず年輪が見えるような幹の横断面を
思い浮かべてください。そして、この横断面と直角な縦断面は接線方向断面です。
「tangential:接線方向」とは、
たとえば樹の横断面(ほぼ円形とする)の中に任意の同心円を描いたとき、
その同心円の接線上に刃物入れて、幹の上下方向に直角に切断したことを
表すように使われています。

だそうだ。
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2012年01月26日

大脳皮質の形成の1

Autoradiographic study of cell migration
during histogenesis of cerebral cortex in the mouse.
Angevine JB Jr, Sidman RL.
Nature. 1961 Nov 25;192:766-8.

大脳の新皮質は6層に、旧皮質は3層に成っているのは
解剖、組織の教科書でよく見られる。
APCanaphase-promoting-complexがCDC20やCDH1と協同して
脳皮質のネットワーク形成に影響することの予備知識として
皮質の階層構成について勉強する。
1961年のこの論文はその出発点にある。
胎児マウスの11日、13日、15日、17日にラベルしたサイミジン
を注射し1時間後の解剖して脳切片のアオートラジオグラフを
調べる。11日には脳室周囲の細胞が染まる。しだいに染まる
細胞が上昇し、最終的に上層に移動する。
皮質の細胞層は脳室周囲に発生し上昇して軟膜下に達する。
論文の実例が明解。
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2012年01月16日

センター試験と小胞輸送

1月16日の朝刊に載っているセンター試験生物の問題に
神経伝達物質の産生、軸索輸送、毒素によるシナプスブロックが
出ていて難しい。
コーネル大学のブログに
「Where are neurotransmitters synthesized,packaged,and transported?」
というタイトルであって絵も素晴らしい。
検索が出にくくて
「cornell university biog PACKAGING NEUROTRANSMITTERS」で出ました。

Tetanus and botulinum-B neurotoxins block neurotransmitter release
by proteolytic cleavage of synaptobrevin.
Schiavo G, Montecucco C.
Nature. 1992 Oct 29;359(6398):832-5.

高校の生物の授業に最先端の進歩が入るのが速い。
領域が広いから先生方も大変だろう。
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2012年01月13日

BETA2/NeuroDと糖尿病、helix-loop-helix

Diabetes, defective pancreatic morphogenesis,
and abnormal enteroendocrine differentiation
in BETA2/neuroD-deficient mice.
Naya FJ, Huang HP, Qiu Y, Mutoh H, DeMayo FJ, Leiter AB, Tsai MJ.
Genes Dev. 1997 Sep 15;11(18):2323-34.
動物のDNAは一生同じであるが、その時期、体の部位によって
読み込まれる情報は異なる。プロモーター、エンハンサーに
転写因子transcription factorが協働する。転写因子は構造として
ホメオドメイン、zinc フィンガー、ロイシンジッパーなどと共に、
helix-loop-helixがある。二つのらせん構造をループが結ぶ。(HLH)
HLH構造を目印に、遺伝子発現が研究され、小脳、膵臓に発現する
BETA2/NeuroDが発見された。同一の遺伝子が発達分化の時期により
異なる機能を持つこともある。
BETA2/NeuroDのホモ欠損(−、−)は出産4,5日で糖尿病で死亡。
E17.5, P0,P2の組織を検査した。E17.5のEはembrio(胎生)日数。
Pは分娩後日数。膵のacinar exocrine cellの発育は悪く、インスリン
産生の欠乏。コレチストキニン産生のenteroendocrine cellの
発育も悪い。出産直後では正常群と比べて脳の発育は差がでない。
理解が難しいのは、糖尿病なのであるが、インスリン補給で
救命できない。グルカゴン産生能はあり、これが抵抗するらしい。
これも解からないのは、細胞のpolarityがabnormalでislet
構造が作れないという。ヘテロ(+、−)は低下を示す。
Mody糖尿病6型がこの異常らしいが、日本にはいないらしい。
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2012年01月10日

膜融合のSNARE仮説

1,
Tag team action at the synapse.
Carr CM, Munson M.
EMBO Rep. 2007 Sep;8(9):834-8.
2,
[Molecular mechanisms of SNARE-mediated synaptic vesicle exocytosis].
SNARE蛋白質が媒介するシナプスエキソサイトーシスの分子メカニズム
Takamori S.
Tanpakushitsu Kakusan Koso. 2008 Dec;53(16 Suppl):2078-83.

神経軸索を電気的に伝えられ、その終末で小胞に蓄えられた物質が
次の細胞へ伝えられる。その時、シナプス前細胞の細胞膜のSNARE
という物質とシナプス後膜にあるSNAREが融合する。
前細胞のシナプス膜とV-SNARE(vesicle)と後細胞の膜とT-SNARE
(target)の融合した状態から、ターミネーターが壁を通り抜ける
ように小胞が通過する。
SNAREはSynaptobrevin/VAMP,Syntaxin,SNAP-25などで
出来ている。
前細胞端末ではカルシュウムの放出から小胞の放出に繋がって
いくが、その時にSynaptotagminという物質が促進的に
Complexinという物質が抑制的に関与するらしい。
このComplexinがAPCと関係するという報告がBonniの
グループから出ている。
これ等はRothmanが1990年ごろ述べた
「膜融合のSNRE仮説」というものだがほぼ認められている。
彼はゴルジ装置の小胞排出にN-etylmaleimideという物質の
発見から始まったが、有機溶媒のようなものだろう。
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2012年01月07日

NeuroDの働き

NeuroD is required for differentiation of the granule cells
in the cerebellum and hippocampus.
Miyata T, Maeda T, Lee JE.
Genes Dev. 1999 Jul 1;13(13):1647-52.

NeuroDは1995年にLee JEによって発見され、ショウジョウバエの
胚細胞をhelix-loop-helix蛋白により神経細胞に分化させる
transcription factorで、その後内分泌系の関与も発見され
NeuroD/BETA2の名で遺伝性の糖尿病領域でも注目されている物質である。
NeuroD欠損マウスNeuroD-は糖尿病で生き延びられない。
NeuroD-に、インスリンプロモーターをtransgenicすると、
糖尿病死を免れられる。NeuroD-/Tg。これを観察した。
生後30日観察。外観は正常だがやや小さく、よく転ぶ。
大脳は変化が目立たないが、小脳は後部が小さく、
granular cellの分化が特に後部で起こらない。
大脳海馬で、アンモン角は保たれるが、歯状核DGの形成が
起こらない。
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2012年01月05日

脳とCDH1-APC

Expression of the CDH1-associated form of the anaphase-promoting complex
in postmitotic neurons.
Gieffers C, Peters BH, Kramer ER, Dotti CG, Peters JM.
Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Sep 28;96(20):11317-22.
ハーバードのKonishi,BonniグループがCDH1-APCの軸索伸長作用の
論文が2004年。ヨーロッパでPetersのグループが脳の
神経細胞核がCDH1-APCで染まることを見つけている。
Petersは細胞周期が専門でBonniは神経化学が専門で
関心の対象が違っていたようだ。
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2012年01月03日

Cdc20-APCによるdendrite成長の調節

A centrosomal Cdc20-APC pathway controls dendrite morphogenesis
in postmitotic neurons.
Kim AH, Puram SV, Bilimoria PM, Ikeuchi Y, Bonni A.
Cell. 2009 Jan 23;136(2):322-36.
浜松医大に行った小西先生の2004年の論文はCdh1-APCが軸索の成長を
調節するというものだったが、こちらは同じようなRNA干渉で
Cdc20-APCを抑制すると、dendriteの成長が抑制されるという結果だった。
ただしこの論文はその前後の段階の反応について調べている。
HDAC6はヒストンのdeacetylaseで中心体にありCdc20-APCを調節
している。
HDAC6がCdc20のポリユビキチン化によりCdc20-APCを調節して
dendriteの成長に影響しているそうだ。
内容が詰め込み過ぎていてこの論文だけで理解できる訳がない。
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2011年12月29日

過去ブログの13と14

田辺靖一の1,DNAの断片化,備忘録1,テロメア,雑談,ブレナー自伝,ホロヴィッツ,CED3とICE,カスパーゼ,Kerr,
Canale-Smith,線虫の細胞死遺伝子CED,DNase,TNF1,TNFとFas,偉大なる王,
Bcl-2,ミトコンドリアの透過性,p53,Bert Vogelstein,サイクリンとCDK,p21,retinoblastoma,細胞成分の分離,
細胞成分の分離,アデノウイルス,RBは難しい,p107,p130の発見,E2F,ポケット ドメイン,NFκB
,Toll-like-receptor,雑談,ミトコンドリアが進化を決めた,NF-κBの2,雑談2,NF-κBの3,mycの1,mycの2,mycの3
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2011年12月28日

サイエンス11年業績評価1位、HIV

Prevention of HIV-1 infection with early antiretroviral therapy.
Cohen MS, Fleming TR;et al HPTN 052 Study Team.
N Engl J Med. 2011 Aug 11;365(6):493-505.

これが2011年の最も価値ある研究業績10の一位である。
発表当時、私はこれを見たがそのまま素通りしていた。
一方がHIV陽性、一方が陰性のカップル1763組を
すぐ治療開始のグループearly therapyと、CD4が低下して
から治療開始delay therapyのグループに分け約5年フォロー。
陰性のパートナーの39名のが陽転。この中の28名が
パートナーとウイルス型が同じ。他は除外。
28名中、1名だけがearly therapy。
early therapyの予防効果が確立した。
ここまでが研究のポイントであるが、肺外結核病変が
late therapyに多いなどはあるが、生命予後はよく解からないが
あまり差がないようにも見える。
アフリカ、インド、タイなどの人たちは他の病気での
死亡も多いだろう。
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2011年12月26日

マラリアワクチンの進歩

N Engl J Med. 2011 Nov 17;365(20):1863-75.
First results of phase 3 trial of RTS,S/AS01 malaria vaccine in African children.
Agnandji ST, et al
; RTS,S Clinical Trials Partnership.
Albert Schweitzer Hospital, Lambarene, Gabon.

雑誌サイエンスの選んだ2011年の10大業績の7番は
マラリアワクチンの研究開発だった。英国のグラクソ
スミスクラインと米国のNPO;PATHが開発したRTS,S
ワクチンをアフリカの未感染の子供に投与、発症を半減させ
効果が実証された。マラリアは感染後、肝細胞で増殖、
赤血球に侵入する。赤血球に入るとワクチンの効果が
難しくなるそうだ。それ以前に作用させようとしている。
Lancetなどは熱帯病の記事がたくさんあり、イギリスの
底力をみせつけられる。
日本のテレビのニュースが交通事故と火事ばかりやって
いるのを見ると、その差に絶句する。
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2011年12月25日

Cdh1-APCの神経軸索伸長と小脳層構造の変化

Cdh1-APC controls axonal growth and patterning in the mammalian brain.
Konishi Y, Stegmüller J, Matsuda T, Bonni S, Bonni A.
Science. 2004 Feb 13;303(5660):1026-30.

Cdh1-APCは細胞周期のM期後半からG1への移行に関係している。
それ以外に神経系で重要な働きをしていることが解かった。
神経細胞の軸索にはTau蛋白が、dendriteはMAP2がマーカーとなる。
中枢神経にAPCが多いことは知られていたがその機能は不明だった。
ratの胎児細胞にCdh1をRNA干渉させて軸索の成長する長さを測ると
Cdh1-APCがあると有意に短くなった。
同時に小脳の細胞の層状構造を観察すると、コントロールでは
顆粒細胞層では水平に神経が伸長するのに対し、Cdh1-APCをRNAで
ノックアウトすると、層構造を超えて縦に伸長し明らかな構造パターンの
違いがあった。Cdh1-APCではdendriteでは変化がなった。
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2011年12月23日

CDC20とCDH1:金鉱を発見

CDC20 and CDH1:
a family of substrate-specific activators of APC-dependent proteolysis.
Visintin R, Prinz S, Amon A.
Science. 1997 Oct 17;278(5337):460-3.

APCは,anaphase promoting complex
anaphaseは姉妹染色体が中央に並ぶmetophaseの姉妹染色体が分離する
以後の時期であるが、APCはG2からM期への移行とM期からG1への
移行と別の二つの機能があることが解かってきた。
APCはユビキチン機能に関係したE3リガーゼであるがその分解する
対照に、G2/M期にはAse1,M/G1期にはClb2が攻撃対象。
APCに攻撃目標を指示する仕組みが不明であったが、
この報告でG2/M期はAPC/CDC20、M/G1期がAPC/CDH1だと解かった。

最近ここの細胞周期のブログを書いていて、基礎生物学の重要な
問題ではあるがあまりに医学から離れすぎの感じがしていたが、
突然、この問題が医学の重要問題に結びつくことが解かった。
次の論文でやるが、APC/CDC20が神経軸索、APC/CDH1が樹状繊維の
成長を調節しているそうで、ノーベル賞級の成果と思う。
posted by ヘフティー at 16:50| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2011年12月13日

細胞分割の仕組み

細胞質分割面決定のメカニズム
1、
Murata-Hori M.
National University of Singapore
Tanpakushitsu Kakusan Koso. 2005 Jan;50(1):50-5.
2、
[Cytokinesis: a view from centralspindlin].
Mishima M.
Tanpakushitsu Kakusan Koso. 2006 Mar;51(3):206-15
3、
Mol Cell Biol. 2010 Aug;30(16):3994-4005.
The anaphase-promoting complex/cyclosome activator Cdh1 modulates Rho GTPase
by targeting p190 RhoGAP for degradation.
Naoe H, Kuninaka S.
Keio University School of Medicine

細胞分割は中心分割面での収縮環のアクチン様物質キネシンとミオシンの収縮で
起きる。
シグナル伝達物質のG(グアニン)蛋白調節のGTPaseはαβγ構造の大分子で
あるが、低分子GTP結合タンパク質というものもあり、その代表はras,rhoで
ある。Rasスーパーファミリーともいう。
rhoはrasのhomologyという意味である。rhoは筋肉関係のシグナル伝達物質である。
GDP/GTP交換タンパク質(GEF)およびGTPアーゼ活性化タンパク質(GAP)の調節を
受けながら、GTPとGDPを結合した状態がそれぞれオン/オフに相当する分子スイッチ
として機能している。
文献1,2の段階で細胞分割にrhoの関与は予想されているが、文献3は
その実証である。Cdh1というのは普通はカドヘリンのことであるが、この
場合は別でcdc20というモノのことらしいが、何の略なのかが調べても
解からない。
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2011年12月08日

Polo-like kinaseの3段階の作用部位

Genes Dev. 1998 Dec 15;12(24):3777-87.
Polo-like kinases: a team that plays throughout mitosis.
Glover DM, Hagan IM, Tavares AA.
University of Dundee, UK.

1988年の著者等によりpolo kinaseが発見されて10年目で
今から10年前のレビューである。
細胞分裂の極のpoleから名付けられたpoloを、イギリスの球技で
あるPOLOになぞらえて書いた文章である。
POLOは野球のような回が3回ある。PLKの作用部位が前中後の
3つあること、その各段階に他の物質と協同でPLKが作用
していることをチームと言っている。
第1段階;G2→M
CDC=CDK1をCDC25はphosphatase活性により
脱リン化し活性化させるが、PLKはこれを促進する。
Myt1はCDC2を燐酸化して抑制するが、PLKは
これを抑制する。この部分は体細胞と減数分裂の場合が
あるがこの問題は次の論文でやる。
M期に細胞の中央にならんだ染色体をspindleを両極の中心体から
引っ張るが一つでもうまく引けないものがあると、arrestして
しまう。
第2段階;M期→anaphase
APC;anaphase promoting complexによりサイクリンがユビキチン化
されていくと、反応が進行するようだが、仮説が多く理解
できない。
第3段階;M期の最終部分、
cytokinesisとは細胞分割
豆腐に糸を巻いてしめて切り分けるような具合。
POLO異常ではうまく切れない。
posted by ヘフティー at 16:03| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2011年12月02日

polo キナーゼとpolo-like kinase

polo, a mitotic mutant of Drosophila displaying abnormal spindle poles.
unkel CE, Glover DM.
J Cell Sci. 1988 Jan;89 ( Pt 1):25-38.

シドニー・ブレナーが線虫を観察して形態異常から、遺伝子異常を
発見した手法をショウジョウバエに応用して、Nusslein-Volhardは
ホメオボックスを発見したが、その手法でpoloは発見されたらしい。
その発見の詳細がどうもアイマイで出典が明解でない。
ショウジョウバエは染色体が3個と性染色体から成るらしい。
wild typeでもmaleは大部分死んでしまい、femaleも7%くらいしか
生存しないらしい。maleではsynci
tium(多核の巨細胞?)を形成したり
紡錘体の形成異常で4N,8N他の多核細胞になったりするようだ。
実験のmethodの説明がよく解からず、自然発生の部分とエメチルスルフォ
ネートを使った奇形誘発なのか不明。
poloという言葉は紡錘核(中心体?)からきているらしい。

polo遺伝子はその後serine-threonine protein kinaseでpoloと
相同部分の多いpolo-like kinaseが見付かり、細胞分裂に
重要な役割があることが解かってきた。続きを読む
posted by ヘフティー at 17:12| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

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