Incorporation of NAD into fixed cell nuclei

金沢大学医薬保健研究域医学系Incorporation of NAD into the nuclei was determined autoradiographically in cultured HeLa cells and in cryostat sections of rat organs by incubating them with 3H-NAD after fixation with various agents. Acetone fixation was the best to render the cells permeable to NAD while preserving the cell\u27s enzymatic activity to incorporate NAD into nuclear macromolecules. Various evidence supported that such incorporation of NAD is due mostly to the synthesis of poly (ADP-ribose) on chromatin proteins. In the sections of rat jejunum and esophagus the rate of NAD incorporation was higher in the actively proliferating cell nuclei than in the differentiated cell nuclei within the same epithelia. These results suggested that the capacity of the cells to synthesize poly (ADP-ribose) is associated with cell growth and differentiation. © 1987

[学会開催報告]

[学会開催報告

消化器系における脂肪酸結合蛋白の役割に関する組織化学的研究

金沢大学医学部研究課題/領域番号:63770007, 研究期間(年度):1988出典：研究課題「消化器系における脂肪酸結合蛋白の役割に関する組織化学的研究」課題番号63770007（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-63770007/）を加工して作

消化管タフト細胞の形態,発生,動態,機能の全容: 組織化学的研究

タフト細胞(以下、最近の用語として刷子細胞とする)はヒトを含む哺乳動物の内胚葉由来の上皮に散在する特殊な細胞種であるが、その本態については不明の点が多かった。本研究で代表者らはラットの肝蔵型脂肪酸結合蛋白(L‐FABP)への抗体が刷子細胞を特異的に免疫染色することを発見し、これをマ-カ-として利用し、ラット消化器系における刷子細胞についていくつかの新しい所見を見いだした。刷子細胞が高頻度に見つかったのは胃および総胆管であった。胃においては噴門部上皮に集合的に、また胃体部および幽門部の表層および胃小〓に散在性に刷子細胞が存在し、すべてLーFABP陽性であった。形態的には、すべての刷子細胞が基底部に細い細胞質突起を有し、そこには何らの分泌果粒も存在しないことが確認された。ラットの個体発生において、刷子細胞は既に生後0日の胃にLーFABP陽性を有して存在し、最初の2週間の乳飲みの時期が終了した後の生後3、4週のうちに急激にその数を増すことがわかった。総胆管の上皮においては、走査電顕の観察により形態学的に認められる刷子細胞は生後4週間でやっと出現したが、LーFABP免疫陰性であった。刷子細胞の頻度は雄性ラットでは第8週から12週にかけて、雌では約2週間遅れて第10週から14週にかけて急激に増加し、性差が見られたが、両性とも生後16週以後、全上皮細胞の約30%に達して一定となった。一方、LーFABP陽性の刷子細胞は生後8週で初めて出現し、16週以後除々に増加したが、40週の時点でも全総胆管刷子細胞の約25%ほどの陽性率であった。本研究は特異的なマ-カ-の使用により、刷子細胞の分布、形態、発生の詳細を明らかにしたのみならず、脂肪酸の吸収・代謝に関与するとされるLーFABPの刷子細胞での発現を示して、この細胞種の機能の解明に糸口を与えた。The brush cell, also referred to as the tuft cell, is a rare cell type known to occur in the endoderm-derived epithelia of many mammalian species. In the present study, we found that an antibody against Liver-type Fatty Acid-Binding Protein (L-FABP) specifically immunostained the gastrointestinal brush cells of the rat, and utilized this immunoreactivity as a specific marker of the brush cell to elucidate its previously unclarified aspects.The largest populations of brush cells were found in the stomach and common bile duct. In the stomach, brush cells were present in a group in the groove of cardiac region as well as scattered singly in the surface and foveolar epithelia of the fundic and pyloric regions, with intense immunoreactivity for L-FABP. Morphologically, it was clarified that all brush cells had a thin basal cytoplasmic process without secretory granules. In the ontogeny of rats, brush cells first occurred in the new born stomach, with immunoreactivity for L-FABP, and increas ed remarkably in number within the few weeks following the end of the first 2 weeks of sackling period.In the common bile duct, The brush cells as recognized by scanning electron microscopy first appeared in the epithelium at 4 weeks after birth. They showed a remarkable increase in number between 8 and 16 weeks and finally occupied about 30 % of the total epithelial cell population of common bile duct. The initial development of brush cells in the females delayed for approximately 2 weeks from that of males. On the other hand, the L-FABP-immunoreactive brush cells first appeared only after 8 weeks postpartum. They showed a gradual increase in number after 16 weeks but reached only about 25 % of the total brush cell population by the time of 40 weeks.The present study, by virtue of the specific histochemical marker, provided new findings concerning the distribution, morphology and ontogeny of the brush cell. Also, the expression of L-FABP in the brush cell may shed light on the functional aspect of this cell type in relation to the fatty acid meTabolism.研究課題/領域番号:01570006, 研究期間(年度):1989-1990研究機関: 金沢大学医学部出典：「消化管タフト細胞の形態,発生,動態,機能の全容: 組織化学的研究」研究成果報告書　課題番号01570006 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

発生・分化に伴うクロマチン構造変化の組織化学的研究

金沢大学医学部研究課題/領域番号:62770010, 研究期間(年度):1987出典：研究課題「発生・分化に伴うクロマチン構造変化の組織化学的研究」課題番号62770010（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-62770010/）を加工して作

顎下腺導管系の分化における遺伝子発現の研究

1)ラット舌下腺に発現する新規蛋白質:ラットの舌下腺に特異的に発現する遺伝子をクローニングし、その産物への抗体を作成した。この蛋白質は動物L型レクチンの一種であるヒトERGLとホモロジーを有する膜蛋白質であり、Sublingual acinar membrane protein(SLAMP)と名付けた。SLAMPは舌下腺の腺房細胞において主に小胞体-ゴルジ中間区画(ERGIC)の膜に局在し、粘液成分の形成や愉送、分泌に関与することが示唆された(論文1)。2)短期間、低予算でのラットポリクローナル抗体作成法の開発:抗原蛋白質のcDNAの一部を合成し、細菌に導入してオリゴペプチドを産生させ、これをラット足蹠に注射し、約3週間で抗血清を得る方法を開発した。マウスのERGIC-53は、小胞体からERGICへの小胞性輸送に関与する膜蛋白質である。今回の方法でつくった抗ERGIC-53ラット抗体によりマウス舌下腺細胞のERGICが染色されることから、SLAMPの役割が推測された(論文2)。3)アンドロゲンにより発現を抑制される顎下腺の新規蛋白質:遺伝子サブトラクション法により、新規の顎下腺蛋白質の遺伝子を同定した。この蛋白質のmRNA発現は顎下腺では雄より雌で36倍高く、逆に涙腺では雌より雄で28倍高かった。また精巣切除マウスや雌マウスにアンドロゲンを投与すると、顎下腺では顕著に発現が抑制され、逆に涙腺では顕著に促進されたため、この蛋白質をSubmandibular androglen-repressed protein(SMARP)と名づけた。SMARPのmRNAと蛋白質は顎下腺および涙腺の腺房細胞に局在した。異なる器官でアンドロゲンにより反対の発現制御を受ける遺伝子は、アンドロゲンによる遺伝子発現制御機構の解明に寄与すると思われた(論文3)。1)A novel protein expressed in rat sublingual gland : We cloned a novel rat gene expressed primarily in the sublingual gland and named the predicted 503 amino-acid protein SLAMP (sublingual acinar membrane protein). SLAMP had 63% homology with human ERGIC-53-like protein, a member of the family of animal L-type lectins. SLAMP mRNA and protein were expressed predominantly in the mucous acinar cells of sublingual gland. Ultrastructurally, SLAMP was localized to the ER-Golgi intermediate compartment (ERGIC), suggesting that SLAMP functions in the early secretory pathway of glycoproteins. 2)A new method of producing rat polyclonal antibodies with shorter time and lower cost: Producing antibodies usually takes a long time. We developed a new method of producing polyclonal antibodies in less than a month, based on preparation of the recombinant oligopeptides as antigen followed by immunization of rats. Using this method, we produced antisera against ERGIC-53 and confirmed its localization in the ERGIC. 3)A novel submandibular androgen-repressed protein of the mouse: We characterized a cDNA clone derived from the female mouse submandibular gland (SMG). The protein product of this clone had a 165-amino acid protein with a putative signal sequence and was named submandibular androgen-repressed protein (SMARP). In the mouse SMARP mRNA was expressed only in the SMG and exorbital lacrimal gland (LG). The level of SMARP mRNA was 36 times higher in female than male SMG, whereas it was 28 times higher in male than female LG. Furthermore, it was reduced in SMG but increased in LG after administration of testosterone to females or castrated males. SMARP mRNA and protein were predominantly localized in acinar cells in both SMG and lacrimal gland. These results suggested that SMARP is a secretory protein whose expression is regulated by androgens negatively in the SMG and positively in the LG.研究課題/領域番号:17590154, 研究期間(年度):2005-2006研究機関: 金沢大学医学系研究科出典：「顎下腺導管系の分化における遺伝子発現の研究」研究成果報告書　課題番号17590154 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

顎下腺の増殖と分化におけるシグナル伝達の研究

齧歯類の顎下腺の生後発達において、腺房部の増殖・分化は自律神経(βアドレナリン作動性)に、顆粒性導管の分化はホルモン(アンドロゲン)に依存するが、その細胞内シグナル伝達系は明らかでない。本研究で次のことが明らかになった。1)ラット生後初期での顎下腺腺房細胞の増殖および思春期での顆粒性導管細胞の分化の両方において、細胞核に一過性に転写因子であるCREBが発現し、必須の役割を持つことが免疫組織化学およびアンチセンス抑制法により示された。2)腺房の増殖が終了する生後3〜4週に、腺房中心部の未分化細胞が腺房細胞に分化するとき、低分子量ストレス蛋白質である27kD熱ショック蛋白質(Hsp25)が一過性に発現することがわかった。3)腺房細胞における蛋白分解酵素阻害物質であるシスタチンS(cystatin S)の発現は、βアドレナリン作動性薬剤であるイソプロテレノール(IPR)の投与により誘導されることが知られている。下垂体切除ラットの顎下腺において、IPRによるシスタチンSのmRNA増加が著明に低下していること、これにテストステロン、エストラジオール、グルココルチコイド、チロキシンなどを投与すると、IPRの効果が著明に回復することが分かり、シスタチンS発現が神経と下垂体の2重支配を受けることがわかった。4)マウス顎下腺において、がん遺伝子産物で転写因子として働くJunDの発現は導管系細胞の核のみに局在すること、雄より雌マウスで発現が高いことがわかった。雌マウスにテストステロンを投与すると、JunD発現が線条部導管細胞で一過性に上昇した後、顆粒性導管細胞への分化とともに消失することが示され、導管系の分化にJunDが関与することがわかった。以上の結果から、齧歯類の顎下腺における腺房および導管系の増殖や分化において、様々な細胞内シグナル伝達系の間に相互作用(クロストーク)があることが示唆された。In the rodent submandibular glands (SMG), acinar cell proliferation and differentiation in the early postnatal weeks are dependent on the β adrenergic autonomic nervous system, whereas the differentiation of duct cells into granular convoluted tubule (GCT) cells in the puberty is dependent on androgens. In the present study, we have revealed the following things :1) In both the proliferating acinar cells and the duct cells undergoing differentiation into GCT cells in the rat SMG, the transcription factor CREB occurs temporalily in the nuclei and plays essential roles in the cell proliferation and differentiation as shown by mmunohistochemistry and the antisense inhibition technique.2) During 3-4 weeks postpartum, when the acinar cells stop proliferation and switch to differentiation, the immature cells located in the center of the acini temporarily express the 25 kD heat shock protein (Hsp25) before they differentiate into the mature acinar cells.3) In the SMG of hypophysectomized rat, the induction of the protease inhibitor cystatin S mRNA 24 h afer a single administration of the β adrenergic agonist isoproterenol is much less than that in the control. Administration of one of the pituitary-dependent hormones, i.e., testosterone, estradiol, dexamethasone and thyroxine, together with isoproterenol results in marked recovery of the cystatin S mRNA expression.4) In the SMG of mice, the expression of JunD, an oncogen product and transcription factor, is localized to the duct system and much more abundant in the female than in the male gland. During the postnatal development and the testosterone-induced GCT cell differentiation, JunD expression is temporarily induced in the nuclei of striated duct cells and disappeares as they differentiate into GCT cells.These results suggested the existence of cross-talks between multiple signaling pathways responsible for the proliferation and differentiation of acinar and duct components of the rodent SMG.研究課題/領域番号:13670006, 研究期間(年度):2001-2002研究機関: 金沢大学医学系研究科出典：「顎下腺の増殖と分化におけるシグナル伝達の研究」研究成果報告書　課題番号13670006 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

顎下腺導管系のアンドロゲンによる分化機構の研究

齧歯類の顎下腺の分化におけるシグナル伝達について研究し、次の結果を得た。1)マウス顎下腺において、転写因子であるJunDの核内発現が導管系に局在し、雄より雌マウスで高いこと、雌マウスへのテストステロン投与により線状部導管細胞が顆粒性導管細胞へ分化する際にJunD発現が一過性に上昇した後に消失することから、導管系の分化にJunDが関与することがわかった(論文1)。2)JunDに結合してその転写誘導活性を調節するとされる核内蛋白質であるメニンのマウス顎下腺における発現のパターンがJunDの発現パターンと一致し、JunDとメニンの結合体がアンドロゲンによる顎下腺分化機構に関与することが示唆された(論文準備中)。3)腺房細胞における蛋白分解酵素阻害物質であるシスタチンS(CysS)の発現は、イソプロテレノール(IPR)の投与により誘導されるが、下垂体切除ラットの顎下腺ではIPRによるCysSの発現誘導が著明に低下していること、これにテストステロン、エストロゲンなどのステロイドホルモンを投与すると誘導が著明に回復することが分かり、腺房の分化が神経と下垂体の2重支配を受けることがわかった(論文2)。これらの研究結果から、齧歯類の顎下腺の分化においてアンドロゲンその他の因子による様々な細胞内シグナル伝達系の相互関係(クロストーク)が関与することが示唆された。4)ラット舌下腺のみに特異的に発現する動物レクチンをクローニングし、SLAMP(舌下腺腺房膜蛋白質)と名付けた。免疫抗体を作成してラット舌下腺を調べたところ、腺房細胞の粗面小胞体とゴルジ装置の中間領域(ERGIC)の膜に局在することがわかり、SLAMPが舌下腺腺房細胞によるムチンなどの糖蛋白質の初期分泌過程に関与していることが示唆された(論文3)。In regard to the differentiation of rodent submandibular glands (SMG), we have obtained the following results :1)In the mouse SMG, the expression of the transcription factor JunD is localized to the duct system and much more abundant in the female than in the male gland. During the postnatal development and testosterone-induced GCT cell differentiation, JunD expression is temporarily induced in the nuclei of striated duct cells and dispappeares as they differentiated into GCT cells (Reference 1).2)The expression and localization of menin, a nuclear protein that binds JunD, showed the same pattern in the mouse SMG as that of JunD, suggesting that JunD-menin complex is responsible for the duct differentiation.3)In the SMG of hypophysectomized rats, the induction of the protease inhibitor cystatin S by the b-adrenergic agonist isoproterenol is much less than that in the control. Administration of one of the pituitary-dependent hormones, i.e., testosterone, estradiol, dexamethasone and thyroxine, together with isoproterenol results in marked recovery of cystatin S expression (Reference 2).These results suggest the role of cross-talks between multiple signaling pathways, including that of androgens, in the differentiation of rodent SMG.4)We have cloned a novel animal lectin specifically expressed in the rat sublingual gland and named it STAMP (sublingual gland acinar membrane protein). SLAMP is localized to the membrane of ER-Golgi intermediate compartment (ERGIC), suggesting its role in the early secretory pathway of mucin glycoproteins.研究課題/領域番号:15590156, 研究期間(年度):2003-2004出典：「顎下腺導管系のアンドロゲンによる分化機構の研究」研究成果報告書　課題番号15590156(KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作