JP2003512300A - Axonal outgrowth and induction by tenascin-C - Google Patents

Axonal outgrowth and induction by tenascin-C

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JP2003512300A
JP2003512300A JP2000615656A JP2000615656A JP2003512300A JP 2003512300 A JP2003512300 A JP 2003512300A JP 2000615656 A JP2000615656 A JP 2000615656A JP 2000615656 A JP2000615656 A JP 2000615656A JP 2003512300 A JP2003512300 A JP 2003512300A
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JP
Japan
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tenascin
fna
cells
axons
bhk
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JP2000615656A
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ゲラー エム. ハーバート
メイナーズ サリー
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University of Medicine and Dentistry of New Jersey
Original Assignee
University of Medicine and Dentistry of New Jersey
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Abstract

(57)【要約】 私たちは、鋭敏な支持体境界における軸索突起反応を数量化するための試験法を開発し、ポリ−L−リシンあるいはfnA−Dが界面の選択肢として与えられた場合、軸索突起がfnA−Dに対して強い優先度を示すことを発見した。さらに、軸索突起は、対照標準細胞と、テネイシンCを形質移入した細胞との選択肢に対しては、最少ではなく、最大のテネイシンCスプライスバリアントを過剰に表す細胞の方を好むことが分かった。細胞によって表現された大きなテネイシンCの許容ガイダンス・キューをfnA−Dにマッピングし、軸索突起の増殖及び誘導が、fnA−D内の個別の配列によって促進されることを示した。したがって、テネイシンCの択一的に継がれた領域によって調節される軸索突起増殖及び軸索突起誘導は、独立して規制できる分離した事象である。   (57) [Summary] We have developed a test method to quantify the neurite response at the sensitive support interface, and when poly-L-lysine or fnA-D is given as an interfacial option, the neurites become fnA It has been found that it shows a strong priority for -D. In addition, axons were found to favor cells that overexpress the largest, but not the least, tenascin-C splice variant over the choice of control cells and cells transfected with tenascin-C. . The permissive guidance cue for large tenascin-C expressed by cells was mapped to fnA-D, indicating that neurite outgrowth and induction is promoted by distinct sequences within fnA-D. Thus, neurite outgrowth and neurite outgrowth, regulated by alternatively inherited regions of tenascin-C, are discrete events that can be independently regulated.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 この研究は、H.G.へのNIH R01NS24168及びS.M.へのN
IEHS診査研究賞(Exploratory Research Award)RQ 1610によって支
持されたものである。 【0002】 この出願は、2000年5月1日に出願した米国仮出願第60/132,13
7号の資料を含むと共に、その優先権を引用する。 【0003】 【発明の背景】 テネイシンCは、軸索突起の増殖及び誘導の両方の調節に関係があるとされて
いる。私たちは、以前、試験官内で、テネイシンCの、ある特定な領域が、強力
な軸索突起増殖促進作用を持つことを示した。この領域は、交互に継がるフィブ
ロネクチン・タイプ3(FN−3)リピートA−Dからなり、略してfnA−D
と記述される。 【図面の簡単な説明】 【図1】 ヒト・テネイシンCのマルチドメイン構造を示す。 【図2】 軸索突起誘導アッセイを示す概略図である。 【図3A】 テネイシンCの択一的に継がれた領域が、許容軸索突起誘導ガ
イダンス・キューを提供することを示す。 【図3B】 テネイシンCの択一的に継がれた領域が、許容軸索突起誘導ガ
イダンス・キューを提供することを示す。 【図4A】 fnA−DがテネイシンCの境界を克服して軸索突起が進行す
ることを示す。 【図4B】 fnA−DがテネイシンCの境界を克服して軸索突起が進行す
ることを示す。 【図5】 fnD内の軸索突起増殖促進部位が、軸索突起の誘導を調節しな
いことを示す。 【図6A】 軸索突起の誘導が、fnA−DのC端部に局所的に制限される
ことを示す。 【図6B】 軸索突起の誘導が、fnA−DのC端部に局所的に制限される
ことを示す。 【図7A】 fnCが、軸索突起誘導の調節に関連があることを示す。 【図7B】 fnCが、軸索突起誘導の調節に関連があることを示す。 【図8A】 fnA−Dが、細胞のテネイシンCの範囲内で、軸索突起を誘
導することを示す。 【図8B】 fnA−Dが、細胞のテネイシンCの範囲内で、軸索突起を誘
導することを示す。 【図9A】 テネイシンC抗体がある状態での軸索突起誘導を示す。 【図9B】 テネイシンC抗体がある状態での軸索突起誘導を示す。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION G. FIG. NIH R01NS24168 and S.I. M. N to
Supported by the IEHS Exploratory Research Award RQ 1610. This application is related to US Provisional Application No. 60 / 132,13, filed May 1, 2000.
Includes material No. 7 and cites its priority. BACKGROUND OF THE INVENTION Tenascin-C has been implicated in regulating both neurite outgrowth and induction. We have previously shown in testers that certain areas of tenascin-C have potent neurite outgrowth-promoting activity. This region consists of alternating fibronectin type 3 (FN-3) repeats AD, abbreviated fnA-D
Is described. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the multi-domain structure of human tenascin-C. FIG. 2 is a schematic diagram showing an axon guidance assay. FIG. 3A shows that alternatively inherited regions of tenascin-C provide a permissive axon guidance guidance cue. FIG. 3B shows that alternatively inherited regions of tenascin-C provide a permissive axon guidance guidance cue. FIG. 4A shows that fnA-D overcomes the tenascin-C boundary and axons progress. FIG. 4B shows that fnA-D overcomes the tenascin-C boundary and axons progress. FIG. 5 shows that neurite outgrowth promoting sites in fnD do not regulate neurite outgrowth. FIG. 6A shows that axon guidance is locally restricted to the C-end of fnA-D. FIG. 6B shows that axon guidance is locally restricted to the C-end of fnA-D. FIG. 7A shows that fnC is involved in regulating axon guidance. FIG. 7B shows that fnC is involved in regulating axon guidance. FIG. 8A shows that fnA-D induces neurites within cellular tenascin-C. FIG. 8B shows that fnA-D induces neurites within cellular tenascin-C. FIG. 9A shows neurite outgrowth in the presence of Tenascin-C antibody. FIG. 9B shows neurite guidance in the presence of tenascin-C antibody.

【手続補正書】 【提出日】平成13年12月27日(2001.12.27) 【手続補正1】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】全文 【補正方法】変更 【補正の内容】 【発明の名称】 テネイシンCによる軸索突起の伸長及び誘導 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一文字アミノ酸コードによって定義される8アミノ酸配列V
FDNFVLKからなるペプチドであって、75を超えないアミノ酸からなるペ
プチド。 【請求項2】 前記ペプチドが、50を超えないアミノ酸からなる、請求項
1に記載のペプチド。 【請求項3】 前記ペプチドが、20を超えないアミノ酸からなる、請求項
1に記載のペプチド。 【請求項4】 前記ペプチドが、10を超えないアミノ酸からなる、請求項
1に記載のペプチド。 【請求項5】 前記ペプチドが、他のアミノ酸に連結していない8アミノ酸
配列VFDNFVLKである、請求項1に記載のペプチド。 【請求項6】 軸索そして/あるいは樹状突起の成長そして/あるいは誘導
を刺激するための方法であって、ニューロンへ請求項1に記載のペプチドを投与
することからなる方法。 【請求項7】 前記ニューロンがヒトの中にある、請求項6に記載の方法。 【請求項8】 前記ペプチドが脊髄へ供給される、請求項7に記載の方法。 【請求項9】 前記ペプチドが注入によって供給される、請求項8に記載の
方法。 【請求項10】 軸索そして/あるいは樹状突起の成長そして/あるいは誘
導を刺激するための方法であって、傷ついた神経系へベクターを投与することか
らなり、このベクターが、請求項1に記載の前記ペプチドに対する塩基配列コー
ドからなる核酸であることを特徴とする方法。 【請求項11】 投与の時に、前記核酸分子がウイルス内に存在する、請求
項10に記載の方法。 【請求項12】 軸索そして/あるいは樹状突起の成長そして/あるいは誘
導を刺激するための方法であって、ニューロンへペプチドを投与することからな
り、このペプチドが、長さにおいて、少なくとも7アミノ酸であり、テネイシン
C領域のすべて、あるいは一部からなり、このテネイシンC領域が、fnA−D
、fnD及びfnCからなるグループから選択されることを特徴とする方法。 【請求項13】 前記ペプチドが、8アミノ酸ペプチドVFDNFVLKか
らなる、請求項12に記載の方法。 【請求項14】 前記ペプチドが、テネイシンC領域外にあって且つ100
アミノ酸を超えるテネイシンCアミノ酸配列の、どの配列をも含まない、請求項
13に記載の方法。 【請求項15】 前記ペプチドが、前記テネイシンC領域と長さにおいて全
く同じ同種のペプチド配列からなり、この同種のアミノ酸配列と前記テネイシン
C領域とが整列されて、同じ端から連続的に番号付けが行われ、これら二つの配
列の同番号が付いたアミノ酸が比較されるとき、前記同種の配列のアミノ酸と前
記テネイシンC配列のアミノ酸との間に、少なくともNパーセントの同一性があ
り、Nが70である、請求項12に記載の方法。 【請求項16】 Nが80である、請求項15に記載の方法。 【請求項17】 Nが90である、請求項16に記載の方法。 【請求項18】 前記ニューロンがヒトの中にある、請求項12に記載の方
法。 【請求項19】 前記ニューロンがヒトのものであり、前記ペプチドが脊髄
へ供給される、請求項12に記載の方法。 【請求項20】 前記ペプチドの投与が、傷ついた神経系を、前記ペプチド
に対する領域コードからなる核酸ベクターで、あるいは前記ペプチドに対する領
域コードからなる核酸を含むウイルスで感染させることによって達成される、請
求項12に記載の方法。 【請求項21】 前記テネイシンC領域がfnA−Dである、請求項12に
記載の方法。 【請求項22】 前記テネイシンC領域がfnDである、請求項12に記載
の方法。 【請求項23】 前記テネイシンC領域がfnCである、請求項12に記載
の方法。 【請求項24】 目的が、軸索そして/あるいは樹状突起の成長を刺激する
ことである、請求項12に記載の方法。 【請求項25】 前記目的が、軸索突起の誘導から独立して、軸索そして/
あるいは樹状突起の成長を刺激することである、請求項24に記載の方法。 【請求項26】 前記目的が、軸索そして/あるいは樹状突起の誘導を刺激
することである、請求項12の方法。 【請求項27】 前記目的が、軸索そして/あるいは樹状突起の成長から独
立して、軸索そして/あるいは樹状突起の誘導を刺激することである、請求項2
6に記載の方法。 【請求項28】 fnA−D、fnD、fnC、そしてfnA−D、fnD
及びfnCへの同族体からなるグループから選択した選択ペプチド領域からなる
ペプチドであって、この選択ペプチド領域にないテネイシンC領域を含まず、そ
して長さにおいてLアミノ酸を超え、領域の同族体が長さにおいてその領域と全
く同じで、その領域に端部と端部とで整列させた場合、その領域と少なくともN
パーセント全く同一のアミノ酸を持つが、全く同一のアミノ酸は100パーセン
トよりも少なく、Nが70であり、Lが100であることを特徴とするペプチド
。 【請求項29】 Lが10である、請求項28に記載のペプチド。 【請求項30】 軸索そして/あるいは樹状突起の成長そして/あるいは誘
導を刺激するための方法であって、ニューロンへ請求項28に記載のペプチドを
投与することからなる方法。 【請求項31】 前記ペプチドの投与前に、インテグリン・レセプタに対す
る核酸コードが、ベクターあるいはウイルスを介して前記ニューロンへ加えられ
ることによって、前記ニューロン内のインテグリン・レセプタの数が増加する、
請求項6、12あるいは28の方法。 【請求項32】 成長あるいは誘導を促進する因子への、ニューロンの反応
を向上させるための方法であって、軸索突起がより多くのインテグリン・レセプ
タを含むように、前記軸索突起のDNA内容を変化させることからなる方法。 【発明の詳細な説明】 【0001】 この研究は、H.G.へのNIH R01NS24168及びS.M.へのN
IEHS診査研究賞(Exploratory Research Award)RQ 1610によって支
持されたものである。 【0002】 この出願は、2000年5月1日に出願した米国仮出願第60/132,13
7号の資料を含むと共に、その優先権を引用する。 【0003】 【発明の背景】 テネイシンCは、軸索突起の伸長及び誘導の両方の調節に関係があるとされて
いる。私たちは、以前、試験官内で、テネイシンCの、ある特定な領域が、強力
な軸索突起伸長促進作用を持つことを示した。この領域は、択一的 に継がれる
フィブロネクチン・タイプ3(FN−3)リピートA−Dからなり、略してfn
A−Dと記述される。 【0004】 神経系の発達は、目標の定まった軸索及び樹状突起の成長に、絶対的に依存す
る。ニューロン 突起が正しい目標へ到達するように伸びるだけではなく(軸索
突起伸長)、正しい方向へ通り抜けなければならない(軸索突起誘導)。軸索突
起の伸長(Smith et al., 1986)及び軸索突起の誘導(Letourneau et al., 199
4)の両方が、星状細胞派生の表面分子によって調節されると考えられている。
これらの分子の中には、発育する皮質内の遊走経路の境界に一時的に現れ(Stei
ndler et al., 1989)、成体中枢神経系(CNS)内における神経膠の瘢痕に再
度現れる(McKeon et al., 1991: Laywell et al., 1996; Lochter et al., 199
1)細胞外マトリックス・タンパク質、テネイシンCがある。その位置から、テ
ネイシンCは、元来、ニューロン 突起の伸長を妨げる、そして/あるいは他の
ところへ逸らす障壁となるものと思われていた(Steindler et al., 1989)。し
かしながら、生体内(Gates et al., 1996; Gotz et al., 1997; Zhang et al.,
1997)及び試験官内(Faissner and Kruse, 1990: Lochter et al., 1991' Mei
ners and Geller, 1997)での機能研究によって、テネイシンCが、ニューロン
の増殖に対して、許容的な、そしてまた抑制的なキュー(合図)を提供すること
ができるということが明らかになった。 【0005】 テネイシンCは、単一の分子というよりは、潜在的に多様な作用を持つ、択一
的に継がれる変異体のグループである(Chung et al., 1996; Gotz et al., 199
7; Meiners and Geller, 1997)。テネイシンCスプライス・バリアントは、単
にFN−3 ドメインの数が異なるだけで、例えば、ヒト・テネイシンCの最も
大きなスプライス・バリアントは、最も小さなスプライス・バリアントには含ま
れない、七つの択一的に継がれたFN−3ドメインを持つ(図1中、fnA−D
と符号を付す)。発育するCNSにおける細胞回遊の増加及び軸索の成長の段階
は、小さなテネイシンCではなく、大きなテネイシンCの発現に密接に関係があ
る(Crossin et al., 1989; Steindler et al.1989; Kaplony et al., 1991; Ba
rtsch et al., 1992)。そして、このことは、fnA−Dが胚形成中に細胞及び
軸索突起の自動能を促進する可能性があることを示唆する。私たち自身の、テネ
イシンCスプライス・バリアントの構造機能研究によって、fnA−Dは、細菌
性発現タンパク質としてそれ自体で、また大きなテネイシンCの一部として、試
験官内で、種々のタイプのニューロンからの軸索突起伸長を強く促進することが
分かった(Meiners and Geller, 1997: Meiners et al., 1999)。 【0006】 【発明の要約】 本発明の目的は、軸索そして/あるいは樹状突起の、成長及び誘導を刺激する
方法を開発することである。本発明の他の目的及び利点は、本発明の次の説明か
ら、本技術に精通する者には明らかになる。 【0007】 一つの一般的な局面として、本発明は、一文字アミノ酸コードによって定義す
る、8アミノ酸配列VFDNFVLKからなるペプチドである。このペプチドは
、より小さなペプチドを用いることが適当である特定な実施例では、75を超え
ないアミノ酸からなる。ペプチドは、50を超えないアミノ酸、20を超えない
アミノ酸、さらには、10を超えないアミノ酸であることがより好ましい。他の
アミノ酸に連結していない8アミノ酸ペプチドは、それ自体で発明である。 【0008】 一つの関連する局面では、本発明は、fnA−D、fnD及びfnCからなる
グループから選択したテネイシンC領域からなるペプチドである。このペプチド
は、長さにおいて100アミノ酸を超え、選択テネイシンC領域以外の他のテネ
イシンC領域を含まない。(このペプチドは、選択テネイシンC領域以外のテネ
イシンC領域を含まず、長さにおいて10アミノ酸を超えることがより好ましい
)。 【0009】 もう一つの局面では、本発明は、軸索あるいは樹状突起の成長そして/あるい
は誘導を刺激するための方法である。この方法は、前記二つの段落で説明したペ
プチドを、ニューロンへ投与することからなる。一つの実施例においては、これ
らの軸索あるいは樹状突起は、ヒト神経系内に存在する。例えば、前記ペプチド
は脊髄へ供給する。一つの供給モードでは、ペプチドは注入によって供給する。
本発明の関連する局面においては、神経系の傷害がある領域へ、ペプチドに対す
る塩基配列コードからなる核酸であるベクターを投与する。代替的なアプローチ
では、投与時、核酸分子はウイルス内にある。 【0010】 関連する局面では、本発明は、軸索あるいは樹状突起の成長あるいは誘導を刺
激するための方法である。この方法は、軸索あるいは樹状突起へ、長さにおいて
少なくとも7アミノ酸であるペプチドを投与することからなる。このペプチドは
、fnA−D、fnD及びfnCからなるグループから選択したテネイシンC領
域の、すべてあるいは一部からなる。この局面の特定な実施例においては、ペプ
チドは、8アミノ酸ペプチドVFDNFVLKからなる。例えば、ペプチドは、
テネイシンC領域の外の、そして100アミノ酸を超えるテネイシンCアミノ酸
配列の、どの配列をも含まない。さらに、この方法に関連する一つの局面では、
ペプチドは、テネイシンC領域と、長さにおいて全く同じ、同種のペプチド配列
からなる。このため、同種のアミノ酸配列とテネイシンC領域とが整列されて、
同じ端部から連続的に番号が付けられ、これら二つの配列の同じ番号が付いたア
ミノ酸が比較された場合、同種の配列のアミノ酸とテネイシンC配列のアミノ酸
との間には、少なくともNパーセントの同一性がある。この場合、Nが70でも
よいが、Nが80であることがより好ましく、Nが90であれば、さらに好まし
い。計算を説明するために、次の、二つの整列した仮想の20マー・ペプチドを
考察する。 【0011】 AAAAAAAAAAVVVVVVVVVV AAAAAAAGGGGGGVVVVVVV 配列に沿った20の位置の、14箇所に同一性がある。したがって、Nは70で
ある。 【0012】 一つの一般的な局面では、本発明の方法の目的は、軸索そして/あるいは樹状
突起の成長を刺激することである。特定な実施例においては、軸索そして/ある
いは樹状突起の誘導から独立して、軸索の成長を促進させることである。逆に、
もう一つの一般的な局面では、目的は、軸索そして/あるいは樹状突起の誘導を
刺激することである。そして特定な実施例においては、軸索そして/あるいは樹
状突起の成長から独立して、軸索そして/あるいは樹状突起の誘導を刺激するこ
とである。 【0013】 本発明のどの方法も、本発明のペプチドのいずれをも用いることができる。も
う一つの局面では、本発明は、本発明のペプチドに対するDNA分子コードであ
る。 【0014】 本発明のすべてのペプチドに対する好適実施例は、精製ペプチド、すなわち、
例えば、単離させたペプチドのような、そのペプチドの精製製剤である。 【0015】 非ヒト細胞、特に非哺乳類の細胞内で合成したような合成ペプチドは、このよ
うな好適実施例である。 【0016】 同様に、本発明のすべてのDNA分子に対する好適実施例は、精製DNA分子
、すなわち、例えば、単離したDNA分子のような、そのDNA分子の精製製剤
である。このような好適実施例は、組換えDNA技術によって作った、あるいは
非ヒト細胞、特に非哺乳類の細胞内で複製合成した合成DNA分子である。 【0017】 【好適実施例の詳細な説明】 下記の実施例及び例 は、本発明を説明することを意図したものであって、限
定するものではない。 【0018】 【略語】 この出願書内では、次の略語を用いる。CFDA、カルボキシ・フルオレセン
・ジアセタート。CNS、中枢神経系。CSPG、コンドロイチン硫酸プロテオ
グリカン。EGF、上皮成長因子。fbg、フィブリノゲン。FN−3、フィブ
ロネクチン・タイプ3。fn、FN−3ドメイン。mAb、モノクローン抗体。
pAb、ポリクローン抗体。TN.L、大きなテネイシン・スプライス・バリア
ント。TN.S、小さなテネイシン・スプライス・バリアント。 【0019】 また、アミノ酸を表すために次の一文字コードを用いる。S?セリン、T?スレ
オニン、N−アスパラギン、Q−グルタミン、K−リシン、R−アルギニン、H
−ヒスチジン、E−グルタミン酸、D−アスパラギン酸、C−シスチン、G−グ
リシン、P−プロリン、A−アラニン、I−イソロイシン、L−ロイシン、M−
メチオニン、F−フェニルアラニン、W−トリプトファン、V−バリン、Y−チ
ロシン、X−任意のアミノ酸。 【0020】 さらに、核酸を表すために次の一文字コードを用いる。A−アデニン、C−シ
トシン、G−グアニン、T−チミジン、RはAあるいはGを表し、YはTあるい
はCを表し、Nは任意の核酸を表す。 【0021】 【テネイシンCのアミノ酸配列と、そのDNAコード】 次のアミノ酸及び核酸配列は、ジェンバンク目録番号X78565バージョン
X78565.1 、 からのヒト・テネイシンC配列であり、核酸配列は、呼称
遺伝子座HSTENAS3、7560bpmRNA、そしてテネイシンCのため
のヒトmRNA、7560bpを含む。 【0022】 【表1】 ポリAシグナル7522・・・7527 【0023】 【表2】 【0024】 【テネイシンCの小領域】 ペプチドVFDNFVLKは、アミノ酸1646−1653(配列識別番号1
)である。 【0025】 fnA−Dは、アミノ酸1072−1078(配列識別番号8)である。 【0026】 択一的に継がれたFN−3ドメインDであるfnA−Dは、アミノ酸1618
−1708(配列識別番号9)である。 【0027】 択一的に継がれたドメインCであるfnA−Dは、アミノ酸1527−161
7(配列識別番号10)である。 【0028】 fnDは、択一的に継がれたFN−3ドメインDのもう一つの名称である。 【0029】 fnCは、択一的に継がれたFN−3ドメインCのもう一つの名称である。 【0030】 【インテグリン・アルファ7前駆物質配列】 このアミノ酸配列、関連情報及び要約は、NCBI、Entrezタンパク質
データベースから得たものである。 遺伝子座 NP_002197 1137aa PRI 1999年10月1日
概念規定 インテグリン・アルファ7前駆物質[ホモ・サピエンス]。 目録 NP_002197 バージョン NP_002197.1 GI:4504753 【0031】 ITGA7はインテグリンα鎖7をコード化する。インテグリンは、α鎖及び
β鎖で構成されたヘテロ二量体の一体膜タンパクである。α鎖7は、細胞外ドメ
イン内で並進後の分裂を起こし、β1に結合するジスルフィドに連結した軽及び
重鎖を生成して、細胞外マトリックス・タンパク質ラミニン−1に結びつくイン
テグリンを形成する。 【0032】 【表3】 【0033】 この核酸配列、関連情報及び要約は、NCBI、Entrezヌクレオチド・
データベースから得たものである。 遺伝子座 NM_002206 4079bp mRNA PRI 1999年
10月1日 概念規定 ホモ・サピエンス・インテグリン・アルファ7(ITGA7)mR
NA。 目録 NM_002206 バージョン NM_002206.1 GI:4504752 【0034】 【表4】 【0035】 【インテグリン・ベータ1配列】 このアミノ酸配列、関連情報及び要約は、NCBI、Entrezヌクレオチ
ド・データベースから得たものである。 遺伝子座 HSFNRB 3614bp mRNA PRI 1999年4月1
2日 概念規定 インテグリン・ベータ1サブユニットのためのヒトmRNA。 目録 X07979 バージョン X07979.1 GI:31441 【0036】 【表5】 【0037】 【表6】 【0038】 【例】 【例1】 この研究の目的は、fnA−Dも軸索突起誘導キューを提供するかどうか、ま
た、同じ、あるいは異なる配列が伸長及び誘導を調節するかどうかを調査するこ
とであった。私たちは、明確な基質境界における軸索突起反応を数量化するため
の分析法を開発し、ポリ−L−リシン/fnA−D界面に選択肢が与えられた場
合、軸索突起がfnA−Dに対する強い優先性を表すことを発見した。さらに、
対照標準細胞とテネイシンCを移入した細胞との選択肢がある場合、軸索突起は
、最も小さなテネイシンCスプライス・バリアントではなく、最も大きなテネイ
シンCスプライス・バリアントを過剰発現する細胞の方を好むことが分かった。
細胞が発現する大きなテネイシンCの許容誘導キューをfnA−Dにマッピング
し、特定な択一的に継がれたFN−3ドメインに対応する細菌性発現タンパク質
の組合せと、軸索突起伸長促進部位に対するモノクローン抗体とを用いて、軸索
突起伸長及び誘導が、fnA−D内の、個別の配列によって促進されることを明
らかにした。したがって、テネイシンCの択一的に継がれた領域によって調整さ
れる軸索突起伸長及び軸索突起誘導は、独立して調節される分離した事象である
。 【0039】 先の研究で、私たちは、軸索突起伸長及び誘導は分離できる事象である可能性
があることを示唆した(Powell and Geller, 1999)。このため、fnA−Dが
明確な伸長及び誘導キューを与えるという仮説を調査する二つの相補的な選択分
析法を用いた。一方の分析法では、成長する軸索突起が、ポリ?L?リシンと、択
一的に継がれた普遍的なテネイシンCFN−3ドメイン、また大きな、そして小
さなテネイシンCスプライス・バリアントに対応する精製発現タンパク質とから
選べるようにした。他方の分析法は、細胞テネイシンC内の、fnA−Dの作用
を調査するために、より密接に生体内環境に似せてデザインしたものである。軸
索突起が、異種単層内の大きな、あるいは小さなテネイシンCを過剰発現する形
質移入細胞と、非形質移入細胞とを選択できるようにした。不活性基質上の大き
なテネイシンCに対しては覆い隠されていた軸索突起のfnA−Dに対する強い
優先性が、唯一、細胞基質上の大きなテネイシンCに対して明らかになった(Me
iners and Geller, 1997; Meiners et al., 1999)。軸索突起伸長促進部位に対
するモノクローン抗体と、特定な択一的に継がれたFN−3ドメインに対応する
発現タンパク質とを用いて、誘導及び伸長促進を、fnA−D内の異なる配列へ
とさらに位置を見極めた。したがって、軸索突起の伸長及び誘導は、テネイシン
Cの択一的に継がれた領域を介して個々に調節することができる。 【0040】 【材料及び方法】 【タンパク質及び抗体】 形質移入したベビー・ハムスターの腎臓(BHK)細胞、細菌性発現タンパク
質、そしてウサギのポリクローン性テネイシンC抗体は、ハロルド・エリクソン
博士(ノースカロライナ州ダーラム 、デューク大学医療センター細胞生物学)
のギフトであり、形質移入した細胞内に、ヒト・テネイシンCのスプライス・バ
リアントを生成した(Aukhil et al., 1993)。ゼラチン・セファロース及びヒ
ドロキシアパタイト・クロマトグラフィによって、これらの細胞の培養上澄みか
ら、天然の大きな、そして小さなテネイシンCを浄化し(Aukhil et al., 1990;
Erickson and Briscoe, 1995)、その後、非変性ゲルから電気溶出した(Ho, S
-Y., Palnitkar, S., and Meiners, S.、未刊データ)。細菌性発現タンパク質
(Aukhil et al., 1993)は、普遍的なFN−3ドメイン1−5及び6−8(f
n1−5及びfn6−8)、大きなテネイシンCの択一的に継がれたFN−3ド
メインであるfnA−D、そして択一的に継がれたドメインからFN−3ドメイ
ンC(fnC)を差し引いたfnA−D(−)Cに対応した。fn1−5、fn
6−8及びfnA−Dは、重合酵素連鎖反応(PCR)と、テンプレートとして
大きなテネイシンCを移入したBHK細胞から単離したcDNAとを用いて生成
した。PCRと、テンプレートとしてU251−MG神経膠腫細胞から単離した
cDNAとを用いて、fnA−D(−)Cを生成した。(fnA−Dを持つ種が
優位を占めるが、U251−MG細胞は、fnA−D及びfnA−D(−)Cを
含むテネイシンCの、択一的に継がれた転写物を生成する。(Erickson and Bou
rdon, 1989))ほぼ完全に大きなテネイシンCであるU251?MG細胞からの
高度に浄化したテネイシンC(Erickson and Bourdon, 1989)に対して、ウサギ
のポリクローン性の、完全な長さのテネイシンC抗体を準備し、対応する発現タ
ンパク質に対して、fn1−5及びfnA−Dに対するウサギのポリクローナル
抗体を準備した。言及したすべての試薬は、ヒト・タンパク質に対応する。 【0041】 fnA−DのN末端領域fnA1−A4、そしてfnA−DのC末端領域fn
B−Dに対応する細菌性発現タンパク質は、ハロルド・エリクソン及びフランソ
ワーズ・クーセン(Franscoise Coussen)博士ら(フランス、ボルドー、ボルド
ー 大学)のギフトであった。これら両方は、ヒト・タンパク質に対応する。 【0042】 マウスのテネイシンCに対するモノクローン抗体 J1/tn2は、アンドレア
ス・ファイスナー博士(Andreas Faissner)(ドイツ、ハイデルベルグD−69
120、ハイデルベルグ大学神経生物学部)のギフトであった 。J1/tn2
に対する抗原決定基は、マウス・テネイシンCのfnD上に含まれる(Gotz et
al., 1996)。 【0043】 (主にニューロカン、ホスファカン、バーシカン及びアグレカンからなる)鶏
胚脳から分離したCSPG混合物は、ケミコン・インターナショナル社(カリフ
ォルニア州テメキュラ)から得た。また、(ミズーリ州セントルイス)アグレカ
ンは、シグマ・ケミカル社(Sigma Chemical Co)から、そしてラミニン−1は
(メリーランド州ロックビル)ギブコ(GIBCO BRL)から得た。天然のコンドロ
イチン硫酸プロテオグリカンのグリコサミノグリカン部分に反応するモノクロー
ン抗体CS−56は、シグマ・ケミカル社から、神経細線維に対するモノクロー
ン抗体RT97は、(アイオワ州アイオワシティー)発育研究ハイブリドーマ・
バンク(Developmental Studies Hybridoma Bank)から、そして神経細線維20
0に対するポリクローナル抗体は、シグマ・ケミカル社から得た。また、ヒト・
テネイシンCのfnB内の抗原決定基を認識するモノクローン抗体テネイシン−
3Bは、ケミコンから得た。 【0044】 【ニューロン細胞培養】 小脳顆粒ニューロンの培養は、リーバイ氏らの記述(1984)に基づいて用意し
た。ニューロンを培養するために、2M、HEPESバッファを含む5mlのB
ME(BME-HEPES)を入れたペトリ皿の中へ、出生後8日(P8)の子ネズミか
ら脳を採取した。小脳を取り出し、そして髄膜及び血管を除去し、内皮細胞から
の汚染が確実に最少となるようにした。解剖用ナイフで小脳を細粒(<0.5m
m)に刻んでから、0.025%のトリプシンを含むBME?HEPES内におい
て、37℃で10分間温置した。定温放置後、0.025%の大豆トリプシン抑
制剤と、0.05%のDNA分解酵素Iを含む1mlのBMEを加えることによ
って、トリプシン処理を止め、それから、先端熱加工したパスツール・ピペット
により、柔らかく組織を粉砕して、均質な懸濁液中へ分散した。この懸濁液を新
鮮な管の中へ移してから、残留組織塊へ、DMEM−25mM、KCl/10%
加熱不活性化FC(3−4ml)を加え、粉砕を繰り返した。エタノール滅菌し
た40μmメッシュを介して細胞を濾過してから、1500rpmで10分間遠
心分離機にかけた。この小脳顆粒ニューロンの小球を、DMEM−25mM、K
Cl/10%FCSに再懸濁し、下記に説明する軸索突起誘導及び軸索突起伸長
分析法に用いた。 【0045】 【軸索突起誘導分析法】 かなりの確実性をもって軸索突起移動を導くものとして、軸索突起誘導を定義
する。最も頻繁に採用される二つの誘導分析法としては、ストライプ分析法(Vi
elmetter et al., 1990)及びスポット分析法(Snow et al., 1991)がある。し
かしながら、いずれの分析法も、軸索突起反応を数量化したものではない。そこ
で、私たちは、PLLと、テネイシンCFN−3発現タンパク質、天然のテネイ
シンCスプライス・バリアントあるいはCSPGとで生成した界面における軸索
突起の反応を数量化するように、スポット分析法を改良した。一滴5μlの対象
となるタンパク質(ハンクス緩衝塩溶液、HBS中において300nM)を、1
2mmPLL被覆のカバー・ガラスの中心に配置して、PLL−タンパク質界面を
生成した。タンパク質の滴を持つカバー・ガラスを24ウェル・トレー内で、3
7℃で2時間温置し、過剰なタンパク質溶液をHBSで洗い流した。NHS?フ
ルオレセン(イリノイ州ロックフォード、ピエルス・ケミカル)に接合したタン
パク質を持つ全カバー・ガラスを温置することによって、テネイシンCスプライ
ス・バリアントと発現タンパク質との間でも同様の被覆効率(約5pモル/cm 2 )があることを実証した。2時間後、2%SDSを加えることによって、被覆
タンパク質を除いた。それから、私たちが細胞単層に結び付いたタンパク質に関
して先に説明したように(Meiners et al., 1999)、PLL被覆ガラスに結び付
いたタンパク質の蛍光を、サイトフルオー2(Cytofluor II)蛍光マイクロプレ
ート・リーダ(マサチューセッツ州フラミンガム、パーセプテブバイオシステム
ズ(PerSeptive Biosystems))内で査定した。他の研究結果(Dorrics et al.,
1996: Fischer et al., 1997)と同様、被覆効率に関する大きな差を観察する
ことはできなかった。 【0046】 カバー・ガラス上に60,000のニューロン/ウェルの濃度で小脳顆粒ニュ
ーロンを塗布し、DMEM−25mM、KCl/10%FCS内で48時間培養
した。今度は、カバー・ガラスを酢酸/エタノール(5%/95%)で、−20
℃において5分間定着させた。定着後、カバー・ガラスは、PBS(pH7.4
、0.14MのNaCl、2.7mMのKCl、1.5mMのKHPO、4.3
mMのNaHPO)内で洗浄し、10%FCS(PBS−血清)を含むPBS
内で1:100に薄めた滴内のタンパク質に対する適当な、第一の抗体(天然テ
ネイシンCスプライス・バリアント及び発現タンパク質に対するポリクローン性
の完全な長さのテネイシンC抗体、あるいはCSPGに対するモノクローン抗体
CS−56)と一緒に温置した。PBS内での洗浄後、カバー・ガラスは、PB
S−血清で1:100に希釈したフルオレセイン共役の、第二の抗体と共に温置
した(テネイシンCスポットに対する、ヤギの抗ウサギ第二抗体、そしてCSP
Gスポットに対するヤギの抗マウス第二抗体)(ノースカロライナ州ダーラム、
オルガノン・テクニカ・カッペル)。PBSで再び洗浄し、テネイシンCスポッ
トを含むカバー・ガラスは、神経細線維に対するモノクローン抗体RT97と共
に、その後、ローダミン共役の、ヤギの抗マウス第二抗体と共に温置した。他方
、CSPGスポットを含むものは、神経細線維200に対するポリクローナル抗
体と共に、その後、ローダミン共役の、ヤギの抗ウサギ第二抗体と共に温置した
。すべての第一及び第二抗体定温放置は、4℃で30分間行った。カバー・ガラ
スを、PBS内で、その後、ddHO 内で洗浄し、それから、顕微鏡スライ
ド上のフルオロマウント−G(Fluoromount -G)(アラバマ州バーミンガム、サ
ザン・バイオテクノロジー・アソシエート)内に取り付けた。平行培養において
適当な第一の抗体を除くことによって、第二の抗体の非特定な結合を制御したた
。 【0047】 適当なフィルタのセットを持つ蛍光外照明装置を備えたツァイス・アキシオプ
ラン(Zeiss Axioplan)顕微鏡を用いて蛍光色素を視覚化し、培養物を調べた。
培養物のイメージの捕捉には、マッキントッシュ・クアドラ 700 で、シオン
LG−3フレーム・グラバー・ボード(Scion LG-3 frame grabber board)を用
いた。(界面で止まる、あるいは向きを変えることによって)基質上に残留する
、あるいは他方の側に渡ったPLL/タンパク質界面の両側にある軸索突起数を
数えることによって、イメージを分析した。各条件に対する界面の両側に関して
、75の軸索突起を試料として考察した。図2は、私たちが修正した軸索突起誘
導分析法を示す概略図である。分析では、タンパク質/PLL界面から10μm
内の、単一非束生の軸索突起のみを考慮した。この距離は、糸状仮足が10−5
0μm伸びるということ(Gomez and Letourneau, 1994)から選択した。さらに
、界面に向けて移動する軸索突起だけを数え(軸索突起と界面との角度は90°
よりも少なかった)、細胞体が界面上に横たわる軸索突起は数えなかった。それ
から、PLLから対象となるタンパク質へ、あるいはタンパク質からPLLへ渡
った軸索突起のパーセンテージを査定した。 【0048】 【軸索突起伸長分析法】 fnA−D対fnA−D(−)Cの軸索突起伸長促進特性を調査するために、
24ウェル・トレー内のPLL被覆カバー・ガラスを、発現タンパク質(HBS
中250nM)と共に37℃で2時間温置した。いくつかの実験では、カバー・
ガラスを、fnA−Dとモノクローン抗体J1/tn2との混合物(75μg/
ml)と共に温置した。過剰なタンパク質溶液をHBSで洗い流し、小脳顆粒ニ
ューロンを、60,000ニューロン/ウェルの濃度でカバー・ガラスに載せ、
DMEM?25mM、KCl/10%FCS内で48時間、軸索突起が伸びるよ
うにした。その後、軸索突起伸長の範囲を、カルボキシフルオレセイン・ジアセ
タート(CFDA)標識によって判断した(Petroski and Geller, 1994)。C
FDA(シグマ・ケミカル社)は、細胞体と、培養活性ニューロンのすべての突
起とを強烈に染色する。培養物のイメージを、マッキントッシュ・クアドラ70
0で捕捉し、NIHイメージ・ソフトウェア(http://rsb.info.nih.gov/ から
利用可能)を用いて分析した。一つの細胞体に等しい、あるいはそれを超える突
起を持つ100のニューロンを試料として、各条件に対して考察した。各第一の
突起とその分岐との全長を、各ニューロンについて測定し、個々の軸索突起の長
さの合計として、軸索突起の全長を計算した。 【0049】 【細胞基質上での軸索突起誘導分析法】 細胞の範囲内での軸索突起誘導の調節を調べるために、私たちは、パウェル氏
らの修正した方法(1977)に従って、テネイシンCを全く発現しない非形質移入
のBHK細胞と、最も大きな、あるいは最も小さなテネイシンCスプライス・バ
リアント(Aukhil et al., 1993)を過剰発現する形質移入のBHK細胞との細
胞界面を生成した。第一に、形質移入したBHK細胞を、製造業者の使用説明書
に従って、赤色蛍光の細胞リンカPKH26(シグマ・ケミカル社)で標識した
。この染料は、標識のない細胞へ標識を移すことのない選択的な区分を行うこと
によって、細胞膜内で非可逆的に結びつく(Ford et al., 1996)ものである。
それから、形質移入細胞及び非形質移入細胞の単一細胞懸濁液を1:10の比率
で混ぜ、この細胞混合物を、一つのカバー・ガラスにつき1x105の細胞濃度
で、24ウェル・トレー内のPLL被覆カバー・ガラスに塗布した。この濃度で
は、24時間後に集密的な単層が現れ、個々のPKH26で標識された形質移入
細胞は、非形質移入細胞間に点在する「島」として容易に識別可能であった。形
質移入細胞は、また、テネイシンCの免疫活性によっても非形質移入細胞から容
易に識別可能であった。 【0050】 小脳顆粒ニューロンを、DMEM−25mM、KCl/10%FCS内でBH
K単層上に塗布し、48時間、軸索突起が伸びるようにした。今度は、ニューロ
ンとそれらの突起とをCFDAで標識した。培養物のイメージを捕捉し、非形質
移入細胞と形質移入細胞とで形成した界面の両側における軸索突起反応を分析し
た。非形質移入細胞上に生じて非形質移入細胞上に残留した、あるいは形質移入
細胞へ渡った軸索突起の数を査定し、同様に、形質移入細胞上に生じて形質移入
細胞上に残留した、あるいは非形質移入細胞へ渡った軸索突起の数を査定した。
各々の条件に関して、75の軸索突起を試料として考察した。界面の10μm内
にある軸索突起のみを、この分析に含めた。 【0051】 【細胞基質上における抗体遮断実験】 細胞テネイシンCによる軸索突起誘導調節における特定なFN?3配列の役割
を調べるために、完全な長さのテネイシンC、択一的に継がれたドメインfnA
−D、そして普遍的なドメインfn1−5に対して、ポリクローナル抗体を用い
て遮断実験を行った。また、fnA−DのfnD内で反応するモノクローン抗体
J1/tn2も遮断実験に用いた。非形質移入の、そして形質移入のBHK細胞
を含む混合単一層を、DMEM−25mM、KCl/10%FCS内に、75μ
g/mlの抗体と共に37℃で1時間温置した。細胞に小脳顆粒ニューロンを塗
布し、抗体がある状態で48時間培養した。それから、形質移入及び非形質移入
細胞の界面における軸索突起反応を評価した。 【0052】 【結果】 テネイシンCの択一的に継がれた領域は、許容軸索突起誘導キューを提供する。 fnA−Dは、種々のCNSニューロンからの軸索突起伸長を強く促進する(
Meiners and Geller, 1997)。したがって、私たちは、fnA−Dも、増殖する
軸索突起へ誘導キューを提供する能力があるかどうかを調べた。択一的に継がれ
た、あるいは普遍的なテネイシンC、FN−3ドメインのスポットを含むPLL
被覆カバー・ガラス上に、小脳顆粒ニューロンを48時間培養した。それから、
タンパク質/PLL界面における軸索突起の反応を分析した。図3Aは、小脳顆
粒軸索突起は、fnA−D及びPLLの界面に直面したとき、fnA−Dに対す
る強い優先性を表した。軸索突起(赤色で示す)とfnA−D/PLL界面(f
nA−D領域を緑色で示す)とを、図3Bに白黒で視覚化した。PLL上に生じ
た軸索突起の80%以上がfnA−Dへ渡り、fnA−D上に生じた軸索突起の
20%以下がPLLへ渡った。これは、PLL上に生じた軸索突起の約50%が
BSAへ、またその逆方向へも同様に渡った、対照標準のフルオレセンで標識し
たBSA/PLL界面を横切って増殖した軸索突起から得た結果とはかなり異な
る。同じ50/50の交差比率は、PLL被覆カバー・ガラスの後面上に、5μ
lのタンパク質の滴の大きさを見立ててインクで円を描くことによって生成した
、仮の界面を横切って増殖する軸索突起に関しても観察している(データ図示せ
ず)。fnA−Dへ渡る軸索突起の数の増加は、択一的に継がれた領域が、許容
軸索突起誘導キューを提供することを示す。対照的に、普遍的なFN−3ドメイ
ン、fn1−5及びfn6−8は、対照標準からかなり異なるような軸索突起反
応を引き出すことはなかった。 【0053】 fnA−Dが、発現タンパク質として、また最も大きなテネイシンCスプライ
ス・バリアントの一部として軸索突起伸長を促進する(Meiners and Geller, 19
97)ため、私たちは、天然のテネイシンCの範囲で、軸索突起を誘導するその機
能を調べた。軸索突起に、PLLと、最も大きな、あるいは最も小さなテネイシ
ンCスプライス・バリアントとを選択させた。精製されたテネイシンCへ付着し
たニューロンが極めて少なかったので、界面のPLL側の軸索突起反応だけを査
定した。軸索突起は、一貫して両スプライス・バリアントを避けた(図3A)。
これは、新生子マウス脳から分離したテネイシンC(スプライス・バリアントの
混合物を表す)のスポットによる小脳顆粒軸索突起偏向を示す他の結果と質的に
同じである(Gotz et al., 1996; Dorries et al., 1996)。したがって、fn
A−Dの許容誘導特性がテネイシンC分子の他の部分によって覆われるため、テ
ネイシンCは、モル単位で、fnA−Dが許容である以上に抑制的であることを
示している。この観察は、テネイシンC及びfnA−D作用に関して得た用量応
答曲線にも表れた。両テネイシンCスプライス・バリアントの抑制効果とfnA
−Dの許容効果とは、各々100及び300nMで飽和する傾向がある用量依存
性があった(データ図示せず)。他方、最も小さなテネイシンCスプライス・バ
リアントは、最も大きなテネイシンCスプライス・バリアントよりも常に反発的
で、大きなテネイシンCへは約10%の軸索突起が渡ったのに対して、僅かに1
−2%がPLLから小さなテネイシンCへ渡った。大きなテネイシンCを、fn
A−Dに対するポリクローナル抗体で阻止した場合は、渡る軸索突起のパーセン
テージが低下した。これは、大きなテネイシンCのみが含むfnA−Dが、分子
の残りの部分が形成する境界を部分的に打ち破ることができるということを暗示
している。fn6−8の同種の基質(Meiners and Geller, 1997)、また、大き
な、そして小さなテネイシンCスプライス・バリアント(Chiquet and Wehrle-H
aller, 1994; Meiners and Geller, 1997)のすべてが軸索突起伸長を促進する
とすれば、この実験結果は、軸索突起伸長を促進する能力が、必ずしも、許容軸
索突起誘導キューを提供する能力と相関関係にあるとは言えないことを示してい
る。 【0054】 択一的に継がれた領域は、テネイシンC境界を克服し、軸索突起が進行する。 私たちは、次に、択一的に継がれた領域のモル濃度が過剰になると、テネイシ
ンC分子の残りの部分の抑制が打ち破られるという仮説を調べた。この課題を扱
うために、私たちは、fnA−Dと小さなテネイシンCとの混合物からなるタン
パク質のスポットを持つPLL被覆カバー・ガラスを温置した。小さなテネイシ
ンCの濃度を100nMに一定に保持したのに対して、fnA−Dの濃度を10
0nMから400nMまで増加させた(図4A)。図3に示すように、軸索突起
の僅かに1−2%だけが小さなテネイシンCへ渡った。この数は、100nMの
fnA−Dと組み合わせた小さなテネイシンCに関しては8−10%へと増加し
、大きなテネイシンC(図3)へ渡った軸索突起のパーセンテージと全く同じで
あった。小さなテネイシンCとfnA−Dとの混合物上へ渡った軸索突起のパー
センテージは、fnA−D濃度の増加と共に増加し、300nMのfnA−Dで
最大になった。この濃度では、軸索突起の60−70%が渡るという結果になっ
たが、fnA−Dの濃度がこれ以上に高くなっても、軸索突起が渡るパーセンテ
ージは増加しなかった。したがって、それ自体で軸索突起誘導キューを提供する
という点で最も有効なfnA−Dの濃度(図3)は、小さなテネイシンCの抑制
的な誘導キューに打ち勝つことに対しても最良である。軸索突起は、300nM
のfnA−Dと100nMの小さなテネイシンCとの混合物上へよりも、300
nMのfnA−Dへより容易に渡った(図3)。 このことは、fnA−Dが、
主に、小さなテネイシンCの抑制的な特性を緩和するが、完全に消滅させないと
いうことを示している。 【0055】 私たちは、また、択一的に継がれた領域の、大きなテネイシンCの抑制的な誘
導キューに打ち勝つ能力を調べた。fnA−Dのモル濃度が過剰になると、この
テネイシンCスプライス・バリアントが形成する境界が弱まる(100nM)が
、最大の効果は、300nMではなく、どちらかと言うと、200nMのfnA
−Dで観察した(図4B)。小さなテネイシンCの場合とは対照的に、大きなテ
ネイシンCが形成する境界を打ち破るのに必要なfnA−Dの低い濃度は、大き
なテネイシンCが、小さなテネイシンCが全く含まない一つのfnA−Dの配列
を既に含んでいるという事実を表す。 【0056】 択一的に継がれた領域はCSPG境界に打ち勝つ。 私たちの次の目的は、fnA−Dの許容誘導キューが、さらに、他のタイプの
分子が提供する抑制誘導キューに優先するかどうかを調べることであった。私た
ちは、その影響をCSPGとの組み合わせで調べた。なぜなら、CSPGは培養
物内でニューロン突起を偏向させ(Snow et al., 1990)、テネイシンC及びC
SPGは星状細胞上でしばしば共に規制を受けるためである(Meiners et al.,
1995; Powell et al., 1997; McKeon et al., 1991)。最初に、PLLと、主に
ニューロカン、ホスファカン、バーシカン及びアグレカンからなるCSPGの混
合物とで形成した界面における軸索突起反応を査定した(表1)。そのままのグ
リコサミノグリカン側鎖を持つ天然のCSPGは、SDS−PAGEゲル上に汚
点を現すこと、また、正確な分子量を割り当てることが不可能である(データ図
示せず)ことから、この実験では、特定なモル濃度というよりも、10μg/m
lのCSPG混合物を用いた。軸索突起がCSPG混合物を避けたため、僅かに
1?2%がPLLからCSPGへ渡った。テネイシンCの場合と同じように、ニ
ューロンはCSPG混合物に付着しなかったため、界面のCSPG側の軸索突起
反応については査定しなかった。CSPGをfnA−D(300nM)と結合し
たときに初めて、軸索突起の約60%がCSPGとfnA−Dとの混合物へ渡っ
た。fnA−Dの濃度をさらに高めても、渡る軸索突起のパーセンテージは増加
しなかった。 【0057】 【表7】 fnA−DはCSPG境界に打ち勝ち、軸索突起が前進する。 【0058】 私たちは、fnA−Dの効果を、軸索突起伸長の強力な促進剤であるラミニン
−1のそれと比較した。ラミニン−1は、それ自体では、軸索突起誘導にそれほ
ど有効ではなかった。fnA−Dの80%とは対照的に、軸索突起の45%が3
00nMのラミニン−1へ渡っただけであり(M.L.T. Mercado、未刊のデータ)
、また、CSPGバリヤを克服することにおいても、僅かに軸索突起の約10%
がCSPGとラミニン−1との混合物へ渡っただけである。ラミニン−1の濃度
を1μMへ増加させても、渡る軸索突起のパーセンテージは、25〜30%へ増
加しただけである。混合物の代わりに、一つのCSPG、アグレカンを用いて実
験を繰り返し、同様の結果を得た。fnA−Dは、アグレカンの抑制誘導キュー
を緩和することにおいて、ラミニン−1よりも有効であった。fnA−Dは、ま
た、軸索突起に誘導情報を提供しないもう一つの軸索突起伸長促進分子(Meiner
s and Geller, 1997)fn6−8よりも有効であった(図3A)。したがって、
fnA−Dは、特に種々の異なるCSPGが形成する境界を克服して、軸索突起
を前進させる。 【0059】 軸索突起誘導及び伸長は、fnA−D内の異なる配列によって調整される。 不活性基質に結び付いたfnA−Dによる軸索突起伸長の促進効果は、fnD
にマッピングされている(Gotz et al., 1996)。そこで、私たちは、軸索突起
伸長及び軸索突起誘導は、fnA−D内の同じ、あるいは異なる配列によって調
整されるのかという問題を探究した。このため、私たちは、軸索突起誘導分析法
及び軸索突起伸長分析法の両方で、モノクローン抗体J1/tn2の、軸索突起
反応を変化させる能力を評価した。この抗体は、特にfnD内の軸索突起伸長促
進部位を阻止する(Gotz et al., 1996; Gotz et al., 1997; Meiners et al.,
1999)。PLL被覆カバー・ガラスの中心に、fnA−D、あるいはfnA−D
とJ1/tn2との混合物のスポットを形成し、その界面における軸索突起反応
を数量化した。J1/tn2は、PLLからfnA−Dへ渡る軸索突起のパーセ
ンテージ、あるいはfnA−DからPLLへ渡る軸索突起のパーセンテージを変
化させなかった(図5A)(データ図示せず)。それから、PLL被覆カバー・
ガラスに吸着したPLL、fnA−Dの均一基質、あるいはfnA−DとJ1/
tn2との混合物上の突起伸長を数量化するために、軸索突起伸長分析を行った
。軸索突起全長のボックス・ホイスカ・プロットを図5Bに示す。ボックスは、
各分布の、第25番目及び第75番目の百分位数を囲み、中間数によって二分さ
れている。ホイスカは、第5番目及び第95番目の百分位数を示す。予期したよ
うに、軸索突起は、PLLに比べ、fnA−Dがかなり長く、そしてJ1/tn
2は、fnA−Dによる軸索突起伸長促進を排除した。対照標準実験では、fn
B内で反応するモノクローン抗体テネイシン3−B(ケミコン・インターナショ
ナル社)は、fnA−Dによる伸長あるいは誘導を変化させることはなかった。
これらの結果は、fnDによる軸索突起誘導が、軸索突起伸長を促進する配列と
は異なる配列によって調節されることを示す。 【0060】 fnA−D内の軸索突起誘導部位を、タンパク質の特定な領域へ位置づけるた
めに、fnA−DのN端部であるfnA1−A4、fnA−DのC端部であるf
nB−D、あるいはfnA1−A4とfnB−Dとの混合物(各々300nM)
のスポットを含むPLL被覆カバー・ガラス上に、小脳顆粒ニューロンを48時
間培養した。それから、発現タンパク質/PLL界面における軸索突起反応を評
価した(図6)。PLL/fnA1−A4界面のPLL側に生じた軸索突起の、
僅かに20%がfnA1−A4へ渡ったが、界面のfnA1−A4側に生じた軸
索突起は、PLLあるいはfnA1−A4への偏重を全く示さなかった(図3の
BSA/PLL対照標準界面における軸索突起反応と比較)。他方、軸索突起は
fnB−Dに対する優先性を示した。PLLからfnB−Dへ、またfnB−D
からPLLへ渡った軸索突起のパーセンテージは、fnA−Dに対して観察した
ものとほぼ同じであった(図3と比較)。したがって、fnB−DはfnA−D
の作用を模倣したと言える。また、fnA1−A4+fnB−Dの等モル混合物
もfnA−Dの作用を模倣した。このことは、fnA−DのC端部が、許容軸索
突起誘導キューを提供し、N端部が形成する抑制的な境界を克服することを示唆
する。 【0061】 次に私たちは、fnCが、伸長する軸索突起に誘導キューを提供するという仮
説を探究した。この仮説に対する理論的根拠は、小脳顆粒軸索突起が、fnCを
欠く齧歯類のfnA−D発現タンパク質を避けるということを発表した研究に基
づいている(Gotz et al., 1996)。私たちは、軸索突起誘導及び軸索突起伸長
分析法において、fnA−Dと、fnC(fnA−D(−)C)を欠くfnA−
D発現タンパク質とを比較した。fnA−DあるいはfnA−D(−)C(30
0nM)/PLL界面における軸索突起反応を数量化した(図7A)。図3Aの
ように、軸索突起の80%以上がPLLからfnA−Dへ渡ったが、fnA−D
(−)Cへ渡った軸索突起は約25%と少なかった。これらのデータは、fnC
が、fnA−DのN端部であるfnA1−A4が形成する、軸索突起進行へのバ
リヤに打ち勝つ許容誘導キューを提供するという仮説を裏付けるものである(図
5)。fnA1−A4の場合と同様、fnA−D(−)C上に生じた軸索突起は
、fnA−D(−)CあるいはPLLに対して優先性を示さなかった。PLL被
覆カバー・ガラス(図7B)に吸着したfnA−DあるいはfnA−D(−)C
上に培養したニューロンに対して、軸索突起伸長分析法を行ったとき、両タンパ
ク質は、PLL単独に比較して突起伸長に等しく許容性があることが分かった。
図6に示す結果とこれらの結果とは、fnA−Dによる軸索突起誘導及び軸索突
起促進が、異なる択一的に継がれたFN−3ドメイン、軸索突起誘導に対しては
fnC、そして軸索突起促進に対してはfnDを介して調整されることを暗示し
ている。 【0062】 fnA−Dは、細胞テネイシンCの範囲で軸索突起を誘導する。 精製基質を用いての研究は、有益ではあるが、多くの分子が生物学的マトリッ
クス内に存在する生体内の状態を常に予測するわけではない(Meiners and Gell
er, 1997)。したがって私たちは、ニューロンが通常直面するであろう細胞が発
現するテネイシンCの範囲内で、fnA−Dの、許容軸索突起誘導キューを提供
する能力を調べた。ヒト・テネイシンCの最も大きな、あるいは最も小さなスプ
ライス・バリアントを移入したBHK細胞(各々、BHK−TN.LあるいはB
HK−TN.S細胞)を、混合単一層の対照非形質移入BHK細胞に結合させた
。混合単一層上に小脳顆粒ニューロンを48時間培養し、形質移入細胞と対照細
胞とで形成した界面における軸索突起の反応を査定した。図8Aは、形質移入細
胞を検出するための完全な長さのテネイシンCに対する抗体と、ニューロンを検
出するためのRT97に対する抗体による二重免疫細胞化学反応後の、ニューロ
ン/BHK共培養物のイメージである。軸索突起は、対照標準BHK細胞からB
HK−TN.L細胞へ非常に容易に渡ったが、BHK細胞からBHK−TN.S
細胞へ渡ることを避けた。大脳皮質ニューロンを用いても同様の結果が得られた
(データ図示せず)。これは、存在するスプライス・バリアントに拘らず軸索突
起に対するバリヤを常に形成する、テネイシンCの精製基質で得た結果とは対照
的である(図2)。 【0063】 次に私たちは、形質移入及び対照標準BHK細胞間で形成した界面における軸
索突起反応を数量化した(図8B)。マトリックス境界ではなく細胞を試験して
いるということを確実にするため、BHK−TN.LあるいはBHK−TN.S
細胞を膜マーカPKH26で標識した。免疫細胞化学反応及びウエスタンブロッ
ト法は、PKH26標識化が、形質移入細胞によるテネイシンCの発現に干渉し
ないことを示した(データ図示せず)。軸索突起は、対照標準BHK細胞に比較
して、BHK−TN.L細胞に対する優先性を表した。BHK細胞上に生じた軸
索突起の約70%が、BHK−TN.L細胞へ渡ったが、BHK−TN.L細胞
上に生じた軸索突起の、僅かに20%のみがBHK細胞へ渡った。これは、PK
H26標識細胞へ、あるいはPKH26標識細胞から渡った軸索突起のパーセン
テージが45〜50%であったところの、BHK細胞とPKH26標識BHK細
胞との間で生じた対照標準BHK/BHK界面において観察した軸索突起反応と
はかなり異なっていた。他方、軸索突起は、BHK−TN.S細胞に対するより
も、BHK細胞に対して優先性を示した。BHK細胞からBHK−TN.S細胞
へ渡った軸索突起のパーセンテージ(20%)は、対照標準よりもかなり低かっ
たが、BHK−TN.S細胞からBHK細胞へ渡った軸索突起のパーセンテージ
(60〜65%)は対照標準よりもかなり高かった。したがって、BHK細胞に
よる発現の場合は、小さなテネイシンCだけが抑制的な軸索突起誘導キューを提
供する。これは、大きなテネイシンCが含む択一的に継がれた領域が、分子の残
りの部分によって形成されたバリヤを、それ自身の許容軸索突起誘導キューを提
供することによって克服することを示唆する。 【0064】 fnA−Dが細胞マトリックスの範囲内で本当に許容誘導キューを提供するこ
とを確認するために、細胞界面における軸索突起反応への干渉に関して、テネイ
シンCに対する一組の抗体を試験した(図9)。抗体として、完全な長さのテネ
イシンC、fnA−D及びfn1−5に対するポリクローナル抗体とモノクロー
ン抗体J1/tn2とを選んだ。これらすべての抗体は、形質移入BHK細胞上
で、大きなテネイシンCスプライス・バリアントと交差反応する。予期したよう
に、fnA−Dに対するポリクローナル抗体とモノクローン抗体J1/tn2は
、小さなテネイシンCスプライス・バリアントとは交差反応せず、fn1−5抗
体はfnA−Dとは交差反応せず、そしてfnA−D抗体はfn1−5とは交差
反応しない(Meiners and Geller, 1997)。 【0065】 試験した第一の抗体は、完全な長さのテネイシンCに対するポリクローナル抗
体であった。この抗体が存在する状態では、BHK細胞からBHK−TN.Sあ
るいはBHK−TN.L細胞へ渡る軸索突起のパーセンテージは、BHK−TN
.LあるいはBHK−TN.S細胞からBHK細胞へ渡る軸索突起のパーセンテ
ージと同様(データ図示せず)、BHK細胞からBHK細胞へ渡る軸索突起に関
して得た対照標準値から、ほとんど区別できない程であった(図8Bと比較)。
このことは、大きな、そして小さなテネイシンCが、形質移入細胞から生じる他
の要因に対抗して、BHK−TN.L及びBHK−TN.S細胞の許容及び抑制
軸索突起誘導特性に直接的に関わっていることの確証である。fn1−5に対す
るポリクローナル抗体は、この配列に対応する発現タンパク質が軸索突起誘導キ
ューを提供しない(図3)ため、予期したように、BHK−TN.LあるいはB
HK−TN.S細胞へ渡る軸索突起のパーセンテージを変化させなかった。 【0066】 それから私たちは、択一的に継がれた領域内で反応する二つの抗体、fnA−
Dに対するポリクローナル抗体及びモノクローン抗体J1/tn2の効果を調べ
た。これらの抗体のどちらも、BHK細胞からBHK−TN.S細胞へ渡る軸索
突起のパーセンテージを変化させることはなかった(データ図示せず)。しかし
ながら、fnA−Dに対するポリクローナル抗体は、BHK−TN.L細胞へ渡
る軸索突起のパーセンテージを、70%から20%へと劇的に低下させた。この
抗体が存在する状態では、BHK−TN.L細胞は、BHK−TN.S細胞と同
じ程度に軸索突起を拒絶した。したがって、形質移入BHK細胞によって発現し
た大きなテネイシンCの許容誘導キューは、択一的に継がれた領域にマッピング
することができ、このことは、軸索突起を導くfnA−Dの能力が、精製テネイ
シンC(図3)では現れないが、BHK細胞マトリックスでは明らかになること
を示唆する。単クローン性J1/tn2は、BHK細胞からBHK−TN.L細
胞へ渡る軸索突起のパーセンテージに対して全く効果がなかった。したがって、
fnA−D内の軸索突起促進配列は、軸索突起へ誘導キューを提供することはな
い。このことは、テネイシンCの択一的に継がれた領域によって促進される軸索
突起伸長及び誘導が、細胞及び不活性基質上で独立して調節される別個な事象で
あることを示す。 【0067】 【検討】 fnA−Dと命名したテネイシンCの択一的に継がれたFN−3領域は、基質
に結びついた分子として軸索突起伸長を促進し、また軸索突起誘導を促進する。
fnA−Dが、精製発現タンパク質として、あるいは生物学的マトリックス内の
細胞テネイシンCの一部としてニューロンへ与えられたかどうかにかかわらず、
その許容作用は明らかである。また、ネトリン(Kennedy et al., 1994; Serafi
ni et al., 1994)等の他の分子も、軸索の伸長及び方向の両方に対して強い影
響を持つ。しかし、ネトリンの場合、両プロセスは、ネトリン分子の同機能ドメ
インと恐らく相互に作用するところの、ニューロンの同じレセプタを介して調整
される(de la Torre et al., 1997)。私たちが知っている限りでは、fnA−
Dは、(各々、択一的に継がれたFN−3ドメインD及びC内に位置する)異な
る配列を介して、独立して軸索突起伸長及び誘導を促進する第一の分子であり、
伸長及び誘導が、分離可能な事象であるという強力な証拠を提供する。 【0068】 ヒトfnA−Dが許容誘導キューを提供するという事実は、マウスfnA−D
の精製物質での発表データ(Gotz et al., 1996)があったため、当初、幾分驚
きであった。マウスfnA−Dは、fnD内に共通の軸索突起伸長促進部位を持
つため、ヒトfnA−Dと同程度に突起伸長を促進する(Gotz et al., 1996)
が、軸索突起へのバリヤを形成するとも伝えられている。このことは、マウスf
nA−Dに無いヒトfnA−Dに特有ないくつかの配列が軸索突起誘導を促進す
ること、また、共通軸索突起伸長促進部位に関係しないことを暗示する。この仮
説に一致して、fnD内の軸索突起伸長促進部位に対するモノクローン抗体は、
ヒトfnA−Dの軸索突起を誘導する能力を変化させなかった。私たちは、誘導
分析法において、軸索突起が、ヒトfnB−Dに対して優先性を示すが、ネズミ
fnB?Dは避けることを発見した(データ図示せず)。私たちの分析法で用い
たネズミfnB?D発現タンパク質、そしてゴッツ氏ら(Gotz et al.)の研究で
用いたマウスfnA−D発現タンパク質は、共に、テンプレートとして齧歯類c
DNAを用いてPCRを介して得たものである。しかしながら、両タンパク質は
、択一的に継がれたFN−3ドメインCを欠くようである。このことは、齧歯類
テネイシンCの最も大きなスプライス・バリアントをコード化しているcDNA
がこのドメインを含まない(LaFleur et al., 1994)という報告と一致している
。私たちは、fnCを欠くヒトfnA−Dの自然に生じる変異体も、軸索突起へ
のバリヤを形成し、それらを引き付けないことを発見した。全体的に考察すると
、これらのデータは、fnCが、ヒトfnA−Dの許容誘導キューの要因である
ばかりでなく、分子の残りの部分が提供する抑制誘導キューをも克服することを
示唆する。以前の報告(LaFleur et al., 1994; Gotz et al., 1996)とは矛盾
するが、PCRデータは、マウス・テネイシンCの択一的に継がれた転写物が、
多分fnCを欠くマウス転写物ほどではないにしろ、fnCを含むことが可能で
ある(Dorries et al., 1996; Gotz et al., 1997)ことを示している。したが
って、マウスfnCも軸索突起へ許容誘導キューを与えるのか、あるいは択一的
に継がれた領域の誘導特性がヒト・タンパク質に特有なものであるのかを判定す
ることは非常に重要である。 【0069】 ヒトfnA−Dが提供する許容誘導キューとは対照的に、ヒト(図3参照)及
びマウス(Gotz et al., 1996; Dorries et al., 1996)テネイシンCのすべて
のスプライス・バリアントの精製基質は、進行する成長円錐に対して反発的であ
る(Dorries et al., 1996)。この成長円錐反発特性は、EGFドメインに属性
があるとされている(Gotz et al., 1996; Dorries et al., 1996)。したがっ
て、EGFドメインは、モル濃度単位で、択一的に継がれた領域が許容性を持つ
以上に、より抑制的である。しかし、fnA−Dのモル濃度が2−3倍と過剰に
なれば、テネイシンCだけでなく、種々のCSPGが形成した境界をかなり克服
する。ラミニン−1は、より高濃度であっても、それほど有効ではなかった。こ
れは、けがの後、神経膠の瘢痕上で、テネイシンC及びCSPGが上方制御され
る(McKeon et al., 1991; Pindzola et al., 1993)という点で意義がある。テ
ネイシンC及びCSPGは、軸索再生が失敗した場合に強く関連があるとされて
いる(Gates et al ., 1996; Davies et al., 1997)。軸索が神経膠の瘢痕の抑
制的な環境を横切って誘導されない限り、CNS傷害後の完全な回復はありえな
いが、このことは、fnA−Dの潜在的な治療的役割を示唆する。 【0070】 私たちは、先に、テネイシンCのEGFドメインの機能が、精製テネイシンC
場合とは対照的に、多分、細胞からの、それらに結びつく分子が存在するため、
あるいは細胞テネイシンC上の配座制限がある(Meiners, and Geller, 1997)
ため、細胞内では不明瞭であることを示唆した。特に、EGFドメインは、精製
発現タンパク質のように軸索突起伸長を促進した(Dorries et al., 1996; Gotz
et al., 1996)が、細胞テネイシンCの範囲内での伸長に対する効果は全くな
かった(Gotz et al., 1997; Meiners and Geller, 1997)。私たちは、テネイ
シンCFN−3ドメイン6−8及びA−Dに対して誘導した抗体が、細胞テネイ
シンCによる軸索突起伸長のすべての調節を阻止し、EGFドメインは寄与しな
い(Meiners and Geller, 1997)ことを発見した。したがって、軸索突起促進特
性に加え、EGFドメインの境界を形成する特性は、細胞テネイシンC内で同様
に減衰するかもしれないと理論づけた。もしEGF境界が生物学的マトリックス
内で弱められるとしたら、fnA−Dの許容誘導キューは、大きなテネイシンC
スプライス・バリアント内で明らかになるかもしれない。この仮説を支持するよ
うに、小さなテネイシンCを過剰発現した形質移入BHK細胞は軸索突起へのバ
リヤを形成したのに対し、大きなテネイシンCを過剰発現した細胞は軸索突起を
引き付けるものであった。しかしながら、より多くの軸索突起は、精製した小さ
なテネイシンCへよりもBHK−TN.S細胞へ渡ったが、BHK−TN.L細
胞へ渡った軸索突起は、精製したfnA−Dへ渡ったものよりも少なかった(図
3と図8を比較)。同様に、初期の実験では、軸索突起は、BHK−TN.L細
胞よりも、fnA−Dが結合したBHK細胞を好んだ。このことは、テネイシン
CのEGFドメインの境界形成特性が、BHK細胞環境内で、完全にではなく部
分的に排除されたことを示唆する。軸索突起伸長促進部位に対するモノクローン
抗体は、BHK−TN.LあるいはBHK−TN.S細胞へ渡る軸索突起のパー
センテージへ影響を与えなかった。このことは、fnA−Dによって促進される
軸索突起誘導及び伸長が、細胞基質上においても、また不活性基質上においても
分離可能な現象であることを示す。 【0071】 私たちはBHK細胞を用いてこれらの結果を得たが、テネイシンCスプライス
・バリアントによるニューロン突起の誘導は、細胞タイプに応じて変化する可能
性があるということも容易に想像できる。択一的に継がれた領域内の軸索突起伸
長促進部位に関して私たちが観察した(Meiners et al., 1999)ように、異なる
細胞タイプ特定の分子は、テネイシンC分子内における軸索突起誘導のための異
なる活性部位に結びついて、その作用を覆ってしまう可能性がある。択一的に、
細胞タイプ特定の分子は、それら自身の軸索突起誘導キューを提供し、それらの
誘導キューがテネイシンCのものと競合する、あるいは優先するするかもしれな
い。例えば、fnA−Dに対するCSPGの比率が低いとき、軸索突起は曲がっ
たが、fnA−Dの比率が増加するにつれ、軸索突起は渡った。したがって、テ
ネイシンCあるいは他のマトリックス・タンパク質のニューロン成長調節特性は
、相対的に論じることができる。細胞の特定なサブセットによる特定なテネイシ
ンCスプライス・バリアントの調和した発現が、ニューロン突起伸長の変化を調
節する適当な微環境を提供するかもしれない。 【0072】 まとめとして、私たちは、ヒト・テネイシンCの択一的に継がれた領域が、軸
索突起伸長あるいは軸索突起誘導を促進する独立したドメインを含むことを示し
た。軸索突起の伸長は、択一的に継がれたFN−3ドメインDを介して促進され
、伸長の方向は、択一的に継がれたFN−3ドメインCによる影響を受ける。こ
れらのプロセスの各々は、他方に影響を与えることなく調節が可能である。この
ことは、軸索突起伸長及び軸索突起誘導が、ニューロン成長の別個の基本的なメ
カニズムであることを示す。さらに、fnA−Dの誘導促進能力は化学量論的で
あり、fnA−Dは、テネイシンC及びCSPGの両方の抑制的な作用に打ち勝
つことができる。したがって、fnA−Dは、それ自体で、抑制的な環境内で軸
索突起成長を促進する試薬として用いることが可能である。 【0073】 【リファレンス】 1.「テネイシン発現タンパク質によって識別されるヘキサブラチオン・アーム
の細胞結合及びヘパリン結合ドメイン」 (Aukhil, I., P. Joshi, Y. Yan, and
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着因子からの分離」(Aukhil, I., C.C. Slemp, V.A. Lightner, K. Nishimura,
G. Briscoe, and H.P. Erickson. 1990. Purification of hexabrachion(tena
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性感覚皮質内における構造的な、そして機能的な境界を標識する。」(Crossin,
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ロテオグリカン及びテネイシン:ドーパミン・ニューロン・アタッチメント及び
突起伸長」(Gates, M.A.,H. Fillmore, and D.A. Steindler. 1996. Chondroit
in sulfate proteoglycan and tenascin in the wounded adult mouse neostria
tum in vitro: dopamine neuron attachment and process outgrowth. J. Neuro
sci. 16:8005-8018) 16.「糸状仮足は、試験官内での、ラミニン/フィブロネクチン境界における
知覚ニューロン成長円錐による選択肢を開始する。」(Gomez, T.M. and P.C. L
etourneau. 1994. Filopodia initiate choices made by sensory neuron growt
h cones at laminin/fibronectin borders in vitro. J. Neurosci. 14:5959-59
72) 17.「テネイシンCは、ニューロンのための別個の接着性部位、抗接着性部位
、そして軸索突起伸長促進部位を含む。」(Gotz, B., A. Scholze, A. Clement
, A. Joester, K. Schutte, F. Wiggcr, R. Frank, E. Spiess, P. Ekblom, and
A. Faissner. 1996. Tenascin-C contains distinct adhesive, anti-adhesive
, and neurite outgrowth promoting sites for neurons. J. Cell Biol. 132:6
81-699) 18.「テネイシンC合成と、発達中のネズミ皮質の軸索成長への影響」(Gotz
, M., J. Bolz, A. Joester, and A. Faissner. 1997. Tenascin-C synthesis a
nd influence on axon growth during rat cortical development. Eur. J. Neu
rosci. 9:496-506) 19.「テネイシンMr220000イソ型発現は、角膜細胞回遊に相関関係が
ある。」(Kaplony, A., D.R. Zimmermann, R.W Fischer, B.A. Imhof, B.F. Od
ermatt, K.H. Winterhalter, and L. Vaughan. 1991. Tenascin Mr 220 000 iso
form expression correlates with corneal cell migration. Developmemt 112:
605-614) 20.「ネトリンは、胚性脊髄内の交連軸索に対する拡散性の走化性因子である
。」(Kennedy, T.E., T. Serafini, J.R. de la Torre, and M. Tessier-Lavig
ne. 1994. Netrins are diffusible chemotropic factors for commissural axo
ns in the embryonic spinal cord. Cell 78:425-435) 21.「血小板から得た成長因子BBは、ネズミ・テネイシンの、択一的に継が
れたイソ型のクローン化及び特徴」「動脈平滑筋細胞内のテネイシンmRNAの
、継がれた変異体の発現を顕著に促進する。」(LaFleur, D.W., J.A. Fagin, J
.S. Forrester, S.A. Rubin, and B.G. Sharifi. 1994. Cloning and character
ization of alternatively spliced isoforms of rat tenascin. Platelet-deri
ved growth factor-BB markedly stimulates expression of spliced variants
of tenascin mRNA in arterial smooth muscle cells. J. Biol. Chem. 269:207
57-20763) 22.「成体マウスの負傷した脳の凍結切片への細胞付着」「テネイシン抗体の
効果と、負傷に関連する細胞外マトリックス分子のレクチン動揺」(Laywell, E
.D., P. Friedman, K. Harrington, J.T. Robertson, and D.A. Steindler. 199
6. Cell attachment to frozen sections of injured adult mouse brain -Effe
cts of tenascin antibody and lectin perturbation of wound-related extrac
ellular matrix molecules. J. Neurosci. Meth. 66:99-108) 23.「下層結合分子及び細胞質[Ca2+]による成長円錐自動能の調節」(Le
tourneau, P.C., D.M. Snow, and T.M. Gomez. 1994. Regulation of growth co
ne motility by substratum bound molecules and cytoplasmic [Ca2+]. Prog.
Brain Res. 103:85-98) 24.「小脳顆粒細胞培養物の区別における、酸性アミノ酸のオートラジオグラ
フィによる位置確認と、消極による放出」(Levi, G., F. Aloisi, M.T. Ciotti
, and V. Gallo. 1984. Autoradiographic localization and depolarization-i
nduced release of acidic aminoacids in differentiating cerebellar granul
e cell cultures. Brain Res. 290:77-86) 25.「基質結合及び可溶状態にあるJ1/テネイシンは、軸索突起伸長に対し
て反対の効果を表す。」(Lochter, A., L. Vaughan, A. Kaplony, A. Prochian
tz, M. Schachner, and A. Faissner 1991. J1/tenascin in substrate-bound a
nd soluble form displays contrary effects on neurite outgrowth. J. Cell
Biol. 113: 1159-1171) 26.「CNS傷害後の神経膠傷跡のモデルにおける軸索突起伸長の減少は、反
応性星状細胞上の抑制的な分子の発現に相関関係がある。」(McKeon, R.J., R.
C. Schreiber, J.S. Rudge, and J. Silver. 1991. Reduction of neurite outg
rowth in a model of glial scarring following CNS iniury is correlated wi
th the expression of inhibitory molecules on reactive astrocytes. J. Neu
rosci. 11:3398-3411) 27.「ヒト・テネイシンの長い、そして短いスプライス・バリアントは、軸索
突起伸長を差別的に統制する。」(Meiners, S. and H.M. Geller. 1997. Long
and short splice variants of human tenascin differentially regulate neur
ite outgrowth. Mol. Cell. Neurosci. 10:100-116) 28.「テネイシン/CSPGが豊富な星状細胞の個別のサブセットは、試験官
内での、ニューロン成長を制限する。」(Meiners, S., E.M. Powell, and H.M.
Geller. 1995. A distinct subset of tenascin/CSPG-rich astrocytes restri
cts neuronal growth in vitro. J. Neurosci. 15:8096-8108) 29.「テネイシンCの択一的に継がれた領域による軸索突起伸長促進は、細胞
タイプ特定結合による影響を受ける。」(Meiners, S., E.M. Powell, and H.M.
Geller. 1999. Neurite outgrowth promotion by the alternatively spliced
region of tenascin-C is influenced by cell type-specific binding. Matrix
Biology 18:75-87) 30.「星状細胞単層上に培養した胚性ニューロンの、5(6)カルボキシフル
オレセイン・ジアセタート(CFDA)による選択的標識化」(Petroski, R.E.
and H.M. Geller. 1994. Selective labeling of embryonic neurons cultured
on astrocyte monolayers with 5(6)-carboxyfluorescein diacetate(CFDA). J
. Neurosci. Meth. 52:23-32) 31.「発達中の、そして神経根及び坐骨神経病変後の、脊髄の背根入口帯にお
ける、推定上抑制な細胞外マトリックス分子」(Pindzola, R.R., C. Doller, a
nd J. Silver. 1993. Putative inhibitory extracellular matrix molecules a
t the dorsal root entry zone of the spinal cord during development and a
fter root and sciatic nerve lesions. Dev. Biol. 156:34-48) 32.「プロテオグリカンは、星状細胞の境界において軸索突起誘導を提供する
。」(Powell, E.M., J.W. Fawcett, and H.M. Geller. 1997. Proteoglycans p
rovide neurite guidance at an astrocyte boundary. Mol. Cell Neurosci. 27
-42) 33.「ニューロン誘導及び突起伸長における星状細胞調整キューの分析」(Po
well, E.M. and H.M. Geller. 1999. Dissection of astrocyte-mediated cues
in neuronal guidance and process extension. Glia 26:73-83) 34.「ネトリンは、C・エレガンスUNC?6に同種の軸索伸長促進タンパク
質の科を定義する。」(Serafini, T., T.E. Kennedy, M.J. Galko, C. Mirzaya
n, T.M. Jessell, and M. Tessier-Lavigne. 1994. The netrins define a fami
ly of axon outgrowth-promoting proteins homologous to C. elegans UNC-6.
Cell 78:409-424) 35.「発達、再生障害、そして移植後の誘発再生における前脳星状細胞の役割
変化」(Smith, G.M., R.H. Miller, and J. Silver. 1986. Changing role of
forebrain astrocytes during development, regenerative failure, and induc
ed regeneration upon transplantation. J. Comp. Neurol. 251:23-43) 36.「星状膠細胞バリヤ内の硫酸化プロテオグリカンは、試験官内での軸索突
起伸長を抑制する。」(Snow, D.M., V. Lemmon, D.A. Carrino, A.I. Caplan,
and J. Silver. 1990. Sulfated proteoglycans in astroglial barriers inhib
it neurite outgrowth in vitro. Exp. Neurol. 109:111-130) 37.「コンドロイチン硫酸プロテオグリカンは、網膜神経節細胞が伸長する方
向に対して、影響を与える可能性がある。」(Snow, D.M., M. Watanabe, P.C.
Letourneau, and J. Silver. 1991. A chondroitin sulfate proteoglycan may
influence the direction of retinal ganglion cell outgrowth. Development
113: 1473-1485) 38.「大脳皮質の発達中に接着分子によって定義される境界:J1/マウスの
体性感覚皮質のバレル野内のテネイシン糖タンパク質」(Steindler, D.A., N.G
. Cooper, A. Faissner, and M. Schachner. 1989. Boundaries defined by adh
esion molecules during development of the cerebral cortex: the J1/tenasc
in glycoprotein in the mouse somatosensory cortical barrel field. Dev. B
iol. 131:243-260) 39.「試験官内での、発育達する軸索、そして遊走細胞の異なる基質親和性を
試験するための分析法」(Vielmetter, J., B. Stolze, F. Bonhoeffer, and C.
A. Stuermer. 1990. In vitro assay to test differential substrate affinit
ies of growing axons and migratory cells. Exp. Brain Res. 81:283-287) 40.「成体ネズミの脊髄後柱への傷害後における、テネイシンC発現及び軸索
発芽」(Zhang, Y., J.K. Winterbottom, M. Schachner, A.R. Lieberman, and
P.N. Anderson. 1997. Tenascin-C expression and axonal sprouting followin
g injury to the spinal dorsal columns in the adult rat. J. Neurosci. Res
. 49:433-450) 【0074】 【例2】 私たちは、fnA−Dと呼ばれる、交互に継がれたフィブロネクチン・タイプ
−3ドメインA−Dのみを含むテネイシンCの領域が、それ自体で用いられた場
合、培養物内の種々のCNSニューロンからの軸索突起伸長を劇的に増加させる
ことを発見した。さらに、fnA−Dタンパク質は、中枢神経系への傷害後のニ
ューロンの再成長を抑制すると思われるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの
抑制作用に打ち勝つことができる。私たちは、テネイシンCのfnA−D領域が
、それ自体で用いられた場合、次のことを促進することを発見した。 (1)軸索の成長 (2)抑制的な境界を越える軸索の伸長 【0075】 これらの現象をさらに説明するために、私たちは、重複する合成ペプチドを用
いて、fnD内の軸索突起伸長促進部位を、D4及びD5と呼ぶ二つの15アミ
ノ酸配列へ見極めた。D5に対する抗体は、小脳顆粒ニューロンからの、fnD
及びテネイシンCによる軸索突起伸長促進を阻止した。このことは、このペプチ
ド配列が、天然分子の範囲で機能的であることを示す。次に私たちは、8アミノ
酸、VFDNFVLK(配列識別番号1)へ軸索突起伸長促進部位を限定した、
より短い合成ペプチドを試験することによって、D4及びD5の重複する領域を
評価した。このアミノ酸は、ヒト・テネイシンC−cDNAのAA1646−1
653を表す(「ヒト・テネイシン遺伝子、5’領域の構造、転写制御配列の識
別及び特徴」Gherzi, R. Carnemolla, B., Siri, A., Ponassi, M., Baiza, E.
and Zardi, L. Human tenascin gene. Structure of the 5'-region, identific
ation, and characterization of the transcription regulatory sequences. J
. Biol. Chem. 270, 3429-3434. 1995; MEDLINE 95155442; Genbank ACCESSION:
X78565)。これらのうち、「FD」及び「FV」は、ジェンバンク(Genbank)
で利用可能な、すべての種から得たテネイシンC配列内に保存されている。「F
D」及び「FV」がニューロンとの相互作用に極めて重要であるという仮説を調
べるために、私たちは、組換えfnDタンパク質と、「FD」及び「FV」を各
々「SA」及び「SS」に変えた合成ペプチドとを試験した。これらの分子は突
起伸長を促進しなかった。このことは、保存アミノ酸が、fnD内の活性部位の
形成に必要であることを示唆する。 【0076】 私たちの結論として、fnA−Dの成長促進領域はfnD内にあり、私たちが
識別した最少領域は、ジェンバンクに含まれるところの、ヒト・テネイシンC−
cDNAのAA1647−1653からなる七つのアミノ酸である。 【0077】 【例3】 また、私たちは、VFDNFVLKが、傷害後の中枢神経系内に観られる主要
な抑制分子であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)の、軸索突
起伸長抑制特性に打ち勝つ試薬として用いることが可能かどうかを調べた。ニュ
ーロンは、CSPGに接触した場合、増殖しない。CSPGと混合した場合、こ
のペプチドは、プロテオグリカン上の伸長をかなり向上させ、そして軸索突起伸
長促進分子であるラミニン−1あるいはL1−Fcよりも有効であった。したが
って、fnA−Dと、そのより小さな誘導体は、CNS外傷後のニューロン再成
長を促進する再生反応混液の一部として有用となる可能性がある。 【0078】 【例4】 私たちは、軸索突起伸長促進作用を調整するD5に対して、レセプタが存在す
るとの仮説を立てた。テネイシンCに対しては、細胞外マトリックスから細胞骨
格へのシグナルを調整するβ1インテグリンが、レセプタとして作用することが
既に分かっている。このため、私たちは、軸索突起伸長促進テネイシンCペプチ
ドVFDNFVLKに対するレセプタとしての、インテグリンの潜在的な役割を
調べた。私たちは、β1インテグリン鎖に対する市販の遮断抗体が、小脳顆粒ニ
ューロンからの、VFDNFVLK及びfnA−Dによる軸索突起伸長の促進作
用を排除することを発見した。このことは、β1インテグリンが、この配列に対
するニューロン・レセプタの役割を持つということを支持する。 【0079】 次に私たちは、β1インテグリン鎖に対するα鎖パートナを捜した。α7イン
テグリン・ノックアウト・ネズミは、テネイシンCに富む筋腱間接合部に欠陥を
示すため、私たちは、α7インテグリン鎖が、VFDNFVLKによる軸索突起
伸長促進におけるβ1のパートナであるという仮説を試験した。α7インテグリ
ンに対する抗体は、VFDNFVLK及びfnA−Dによる軸索突起伸長の促進
を排除した。これらの結果を、VFDNFVLK配列を認識する単クローン性α
7抗体によって説明することはできない。なぜなら、この抗体は、点ブロット上
のペプチドとは交差反応しなかったためである。したがって、α7β1インテグ
リンは、VFDNFVLK及びfnA−Dによる軸索突起伸長促進を調整するニ
ューロン・レセプタである。私たちのデータは、このレセプタが、ラミニン−1
以外のマトリックス分子に対する反応を調整することに関する最初の証拠であり
、また、ニューロン内のα7β1インテグリン・レセプタの役割に関する最初の
機能的データである。外傷後に突起を再生する末梢ニューロンは、α7β1イン
テグリンの発現を劇的に増加させることによって、テネイシンC等の、環境内の
許容基質分子に反応することが可能となる。 【0080】 【例5】 成長の抑制に加えて、中枢神経系の傷害領域は、再成長する軸索の進入に対す
る境界を形成する。この特性は、プロテオグリカンの合成における上方制御に起
因するとされている。私たちは、境界形成用の分析法を創作し、fnA−Dによ
って、ニューロンがプロテオグリカンの境界に打ち勝つことが可能になることを
発見した。fnCを含まないテネイシンfnA−Dタンパク質は、この特性を持
たないため、この作用にはfnC領域が必須である。したがって、許容境界横断
能力はfnC内にある可能性が高い。 【0081】 【例6】 私たちは、ヒト中枢神経系内における、障害を受けた軸索の再成長を促進する
ために、fnA−Dあるいはその小領域を治療に用いることを提案する。このタ
ンパク質を、脊髄病変領域へ治療の目的で供給することが可能である。例えば、
最も小さな、潜在能力のあるペプチドを、注入液として、カテーテルを介して病
変部位内へ直接供給することができる。ニューロンを生存させる栄養剤あるいは
、カスペース阻害剤等の薬剤、またニューロンの成長を促進する他の薬剤と組合
せて、ペプチドを供給することもできる。これは、神経系内でのプロテオグリカ
ンの発現を制限する治療との組み合わせで行ってもよい。 【0082】 択一的に、病変領域内の細胞がfnA−Dを発現するように、次のように遺伝
子供給技術を用いることができる。病変部位内の星状細胞あるいは他の神経膠細
胞に、fnA−D領域あるいはその小領域を含む導入遺伝子を発現させる。fn
A−Dのたの導入遺伝子は、星状細胞に対する神経膠の繊維状酸性酸遺伝子促進
剤等、あるいは傷害領域内の他の細胞タイプの発現に対する他の適当な促進剤等
の、細胞タイプ特定の促進剤の制御下にある。これらの構成物を、ウイルス・ベ
クター内に入れて病変領域へ注入する。ウイルス・ベクターとしては、神経膠細
胞あるいは線維芽細胞内で遺伝子を発現するアデノ随伴ウイルスあるいはレンチ
ウイルスを用いてもよい。この構成物は、星状細胞へ発現を制限するために、f
nA−DをGFAP促進剤の制御下に置いてもよい。 【0083】 対象となるリファレンス 「マウス脳内の乏突起神経膠芽細胞特定遺伝子の発現:アデノ随伴ウイルス内
のミエリン形成細胞タイプ特定促進剤の使用」(Chen H, McCarty DM, Bruce AT
, Suzuki. Oligodendrocyte-specific gene expression in mouse brain: use o
f a myelin-forming cell type-specific promoter in an adeno-associated vi
rus. J. Neurosci. Res. 1999 Feb 15;55(4):504-13) 「非霊長類のレンチウイルス・ベクターを用いる、神経系への安定した遺伝子
転移」(Mitrophanous K, Yoon S, Rohll J, Patil D, Wilkes F, Kim V, Kings
man S, Kingsman A, Mazarakis N. Stable gene transfer to the nervous syst
em using a non-primate lentiviral vector. Gene Ther. 1999 Nov; 6(11):180
8-18) 【0084】 【例7】 私たちは、同様に、ニューロン内のα7β1インテグリン・レセプタを発現さ
せるのに遺伝子供給を用いて、fnA−Dへのニューロンの反応を向上させるこ
とを提案する。これは、複製無効性シンドビス・ウイルス・ベクター、あるいは
向神経性があるヘルペス・ウイルス・ベクターで達成することができる。 【0085】 対象となるリファレンス 「51キロベースHSV−1プラスミド・ベクターは、ヘルパー・ウイルスの
無いシステムを用いてパッケージすることができ、ネズミの脳内での発現をサポ
ートする。」(Wang X, Zhang GR, Yang T, Zhang W, Geller AI Fifty-one kil
obase HSV-1 plasmid vector can be packaged using ahelper virus-free syst
em and supports expression in the rat brain. Biotechniques 2000 Jan; 28
(1):102-7) 「複製無効性HSVベクターを用いる、単一の主要皮質ニューロン内における
複数タンパク質の発現」(Coopersmith R, Neve RL Expression of multiple pr
oteins wthin single primary cortical neurons using a replication deficie
nt HSV vector. Biotechniques 1999 Dec; 27(6):1156-60) 「ニューロン特定促進剤を持つ組換えアデノウイルスを用いる、ニューロン内
での効率的な遺伝子転移及び長時間発現」(Navarro V, Millecamps S, Geoffro
y MC, Robert JJ, Valin A, Mallet J, Gal La Salle GL Efficient gene trans
fer and long-term expression in neurons using a recombinant adenovirus w
ith a neuron-specific promoter. Gene Ther. 1999 Nov; 6(11):1884-92) 【図面の簡単な説明】 【図1】 ヒト・テネイシンCのマルチドメイン構造を示す。この図は、ア
ウキル(Aukhil)氏らのもの(1993, J. Biol. Chem. 268:2542-2553)を適応さ
せたものである。三つのアームのN末端が結合されて三量体が形成され、そして
二つの三量体がジスルフィド結合によって結合されて六量体が形成されている。
各アームは、14のEGFドメイン、択一的なRNAスプライシングに依存する
8から15のFN−3ドメイン、そして単一のフィブリノゲン・ドメインからな
る。普遍的なFN−3ドメイン(fn1−5及びfn6−8)は、すべてのテネ
イシンCスプライス・バリアントに存在する。また、最も大きなテネイシンCス
プライス・バリアントは、七つの択一的に継がれたFN−3ドメイン(A1、A
2、A4、B、C及びDと符号を付す、すなわちfnA−D)を含むが、最も短
いスプライス・バリアントでは、これらは存在しない。 【図2】 軸索突起誘導アッセイを示す概略図である。PLL被覆したカバ
ー・ガラスのセンターに、対象となるタンパク質溶液の一滴を垂らして結合させ
た後、過剰なタンパク質溶液を洗い流して、タンパク質/PLL界面を生成した
。このカバー・ガラス上に、小脳の顆粒ニューロンを48時間培養し、それから
、上記滴内のタンパク質に対する抗体を、また神経細線維に対する抗体を用いて
二重免疫細胞化学反応を行った。そして、PLL上に生じる軸索突起に対して、
またタンパク質スポット上に生じる軸索突起に対して、界面における軸索突起の
反応を分析した。この誘導効力検定法に対して、次の判定基準を確立した。界面
の10μm内にある単一の非束状軸索突起のみを考慮し、さらに、界面へ向かう
軸索突起のみを数え、細胞体が界面上に横たわる軸索突起については、全く数え
なかった。 【図3】 テネイシンCの択一的に継がれた領域が、許容軸索突起誘導キュ
ーを提供することを示す。(A)小脳顆粒ニューロンを、fn1−5、fnA−
D、fn6−8、大きなテネイシンC(TN.L)あるいは小さなテネイシンC
(TN.S)のスポットを含むPLL被覆カバー・ガラス上に48時間培養した
。それから、PLLからタンパク質スポットへ渡った軸索突起、またその逆方向
へ渡った軸索突起のパーセンテージを査定した。バーは、平均値±SEMを表す
(n=4)。対照標準実験では、軸索突起の51±4%が、PLLから、フルオ
レセンで標識したBSA対照標準へ渡り、そして50±2%がBSAからPLL
へ渡った。fn1−5あるいはfn6−8/PLL界面における軸索突起反応は
、対照標準とほとんど異なることはなかった。PLLからfnA−Dへ渡る軸索
突起のパーセンテージ(図中、アスタリスク)は、対照標準よりもかなり高く、
そしてfnA−DからPLLへ渡る軸索突起のパーセンテージ(二重アスタリス
ク)は、対照標準よりもかなり低かった(p<0.05、Student-Newman-Keuls
test)。fnA−Dとは対照的に、PLLから大きな、あるいは小さなテネイシ
ンCへ渡る軸索突起のパーセンテージ(十字)は、対照標準よりもかなり低かっ
た(p<0.05、Student-Newman-Keuls test)。fnA−Dに対するポリクロ
ーナル抗体(pAb)は、大きなテネイシンCへ渡る軸索突起のパーセンテージ
をさらに低下させた(二重十字)。この減少は重要である(p<0.05、Stude
nt-Newman-Keuls test)。(B)完全な長さのテネイシンCに対して、fnA−
Dスポットを検出するために、ポリクローナル抗体を、その後フルオレセイン共
役の第二の抗体を用いて二重免疫細胞化学反応を行った。また、ニューロンを検
出するために、モノクローン抗体RT97の後にローダミン共役の第二の抗体を
用いた 。PLL/fnA−D界面の両側にある軸索突起は、fnA−Dに対す
る優先性を示した。バーは10μmである。 【図4】 fnA−DがテネイシンCの境界を克服して軸索突起が進行する
ことを示す。小さなテネイシンC及びfnA−D(A)、あるいは大きなテネイ
シンC及びfnA−D(B)からなるタンパク質スポットを含むPLL被覆カバ
ー・ガラス上に、小脳の顆粒ニューロンを48時間培養した(n=3)。テネイ
シンCの濃度を100nMに一定に保ちながら、fnA−Dの濃度を、100n
M(fnA−D対テネイシンCの比率が1:1)から400nM(比率、4:1
)まで増やした。PLLからテネイシンC/fnA−Dスポットへ渡る軸索突起
のパーセンテージは、fnA−Dの濃度の増加と共に増加した。小さなテネイシ
ンCに対しては300nMのfnA−Dが、また大きなテネイシンCに対しては
200nMのfnA−Dが、最も効果があることを観察した。 【図5】 fnD内の軸索突起伸長促進部位が、軸索突起の誘導を調節しな
いことを示す。(A)fnA−D、fnA−Dとモノクローン抗体(mAb)J
1/tn2との混合物、あるいはfnA−Dとモノクローン抗体テネイシン3−
B(mAb3−B)の混合物のスポットを含むPLL被覆カバー・ガラス上に、
小脳の顆粒ニューロンを48時間培養した(n=4)。fnD内で反応するJ1
/tn2によって、PLLからfnA−Dへ渡る軸索突起のパーセンテージが変
化することはなく、またfnB内で反応するmAb3−Bによっても、変化する
ことはなかった。(B)PLL被覆カバー・ガラス上で、あるいはfnA−Dを
、またはfnA−DとJ1/tn2またはmAb3−Bとの混合物を吸着させた
PLL被覆のカバー・ガラス上で、48時間、小脳の顆粒ニューロンが軸索突起
を伸ばせるようにした。軸索突起全長の分布をボックス・ホイスカ・プロットと
して、四つの代表的な実験の一つを示す。ボックスは、各分布の第25番目及び
第75番目の百分位数を囲み、中間数によって二分されている。ホイスカは第5
番目及び第95番目の百分位数を示す。fnA−Dは、PLL単独に比べ、軸索
突起伸長を促進したが、J1/tn2はfnA−Dの軸索突起伸長促進特性を排
除した。mAb3−Bには何の効果もなかった。 【図6】 軸索突起の誘導が、fnA−DのC端部に局所的に制限されるこ
とを示す。fnA1?A4、fnB−D、あるいはfnA1−A4とfnB−D
との混合物のスポットを含むPLL被覆カバー・ガラス上に、小脳の顆粒ニュー
ロンを48時間培養した(n=3)。 fnA1−A4は、PLL上に生じた軸
索突起に対して抑制的な境界を形成した。fnA1−A4上に生じた軸索突起の
反応は、多少ランダムであった(破線は、BSA/PLL界面における軸索突起
の反応がランダムであることを示す)。他方、PLLあるいはfnB−D上に生
じた軸索突起は、fnB−Dに対する優先性を示した。また、fnA1−A4と
fnB−Dとの混合物もfnA−Dの作用を模倣したため、fnB−Dは、fn
A1−A4が形成した境界を克服した。 【図7】 fnCが、軸索突起誘導の調節に関連があることを示す。(A)
fnA−DあるいはfnA−D(−)Cのスポットを含むPLL被覆カバー・ガ
ラス上に、小脳の顆粒ニューロンを48時間培養した(n=3)。界面のPLL
側の軸索突起は、fnA−Dを好んだが、fnA−D(−)Cは避けた。界面の
タンパク質側の軸索突起は、fnA−Dを好んだが、fnA−D(−)Cに対し
てはランダムな反応(破線)を示した。(B)fnA−DあるいはfnA−D(
−)Cを吸着させたPLL被覆カバー・ガラス上に、小脳の顆粒ニューロンを4
8時間培養した。四つの代表的な実験の一つを示す。fnA−D(FnA−D)
とfnA−D(−)Cとの両方が、PLLに比較して、共に軸索突起伸長を促進
し、fnA−D及びfnA−D(−)C上の軸索突起の長さの分布は同じであっ
た。 【図8】 fnA−Dが、細胞のテネイシンCの範囲内で、軸索突起を誘導
することを示す。(A)BHK細胞、そしてBHK−TN.LあるいはBHK−
TN.S細胞の混合単一層上に、小脳の顆粒ニューロンを48時間培養した。完
全な長さのテネイシンCに対して、ポリクローナル抗体を、その後にフルオレセ
イン共役の第二の抗体を用いて、二重免疫細胞化学反応を行った。またモノクロ
ーン抗体RT97を、その後にローダミン共役の第二の抗体を用いた。軸索突起
は、BHK細胞からBHK−TN.L細胞へ渡ったが、BHK−TN.S細胞を
避けた。バーは12μmである。(B)細胞界面における軸索突起反応を数量化
した(n=4)。対照標準実験では、45から50%の軸索突起が、BHK細胞
から、PKH26で標識したBHK細胞へ、また、その逆方へ渡った。BHK細
胞からBHK−TN.L細胞に渡った軸索突起のパーセンテージは、対照標準よ
りもかなり高く(アスタリスク)、BHK−TN.L細胞からBHK細胞へ渡っ
たパーセンテージはかなり低かった(二重アスタリスク)(p<0.05、Stude
nt-Newman-Keuls test)。対照的に、BHK−TN.S細胞上へ渡った軸索突起
のパーセンテージは、対照標準よりもかなり低く(十字)、そこを離れたパーセ
ンテージはかなり高かった(二重十字)(p<0.05、Student-Newman-Keuls
test)。 【図9】 テネイシンC抗体がある状態での軸索突起誘導を示す。(A)完
全な長さのテネイシンCに対するポリクローナル抗体がある状態で、BHK細胞
とBHK−TN.LあるいはBHK−TN.S細胞との混合単一層上に、小脳の
顆粒ニューロンを48時間培養した。その抗体は、BHK細胞からBHK−TN
.L細胞へ渡る軸索突起のパーセンテージを、約70%から50%へ低下させ(
アスタリスク)、BHK−TN.S(BHK -TN.S)細胞へ渡る軸索突起のパーセ
ンテージを、約20%から50%へ増加させた(十字)(p<0.05、Student
-Newman-Keuls test)。(B)また、fn1−5あるいはfnA−Dに対するポ
リクローナル抗体あるいはモノクローン抗体(mAb)J1/tn2がある状態
で、BHK細胞とBHK−TN.L細胞との混合単一層上にニューロンを培養し
た。fn1−5抗体は、BHK−TN.L細胞へ渡る軸索突起のパーセンテージ
に対する影響がなく、またJ1/tn2も影響を与えなかった。fnA−D抗体
は、渡る軸索突起のパーセンテージを、約20%へと、かなり低下させた(二重
アスタリスク)(p<0.05、Student-Newman-Keuls test)。 【手続補正2】 【補正対象書類名】図面 【補正対象項目名】全図 【補正方法】変更 【補正の内容】 【図1】 【図2】 【図3】 【図4】 【図5】 【図6】 【図7】 【図8】 【図9】
[Procedure amendment] [Date of submission] December 27, 2001 (2001.12.27) [Procedure amendment 1] [Document name to be amended] Description [Item name to be amended] Full text [Amendment method] Change [Amendment] Title: Extension and induction of neurites by tenascin-C. Claims 1. An eight amino acid sequence V defined by a one-letter amino acid code
A peptide consisting of FDNFVLK, comprising no more than 75 amino acids.
Puchido. 2. The method according to claim 1, wherein the peptide consists of no more than 50 amino acids.
2. The peptide according to 1. 3. The method according to claim 2, wherein the peptide consists of no more than 20 amino acids.
2. The peptide according to 1. 4. The method according to claim 1, wherein the peptide consists of no more than 10 amino acids.
2. The peptide according to 1. 5. The amino acid according to claim 5, wherein the peptide is not linked to another amino acid.
2. The peptide according to claim 1, which is of the sequence VFDNFVLK. 6. Growth and / or induction of axons and / or dendrites
A method for stimulating the administration of a peptide according to claim 1 to a neuron.
The method that consists of doing. 7. The method of claim 6, wherein said neurons are in a human. 8. The method of claim 7, wherein said peptide is provided to the spinal cord. 9. The method of claim 8, wherein said peptide is provided by injection.
Method. 10. Growth and / or induction of axons and / or dendrites
A method for stimulating conduction, comprising administering a vector to a damaged nervous system.
This vector comprises a nucleotide sequence coding for the peptide of claim 1.
A nucleic acid comprising a nucleic acid. 11. The method of claim 11, wherein said nucleic acid molecule is present in a virus at the time of administration.
Item 10. The method according to Item 10. 12. The growth and / or induction of axons and / or dendrites.
A method for stimulating conduction, which involves administering a peptide to a neuron.
The peptide is at least 7 amino acids in length;
The tenascin-C region consists of all or a part of the C region.
, FnD and fnC. 13. The method according to claim 13, wherein the peptide is an eight amino acid peptide VFDNFVLK.
13. The method according to claim 12, consisting of: 14. The method according to claim 14, wherein the peptide is outside the tenascin-C region and
Claims that does not include any of the tenascin-C amino acid sequences that exceed amino acids.
14. The method according to 13. 15. The peptide according to claim 10, wherein the peptide is identical in length to the tenascin-C region.
The same amino acid sequence and the tenascin
The C region is aligned and numbered sequentially from the same end, these two arrangements
When the like-numbered amino acids in a column are compared, the amino acids in the same sequence are
At least N percent identity to the amino acids of the tenascin-C sequence
13. The method of claim 12, wherein N is 70. 16. The method of claim 15, wherein N is 80. 17. The method of claim 16, wherein N is 90. 18. The method of claim 12, wherein said neurons are in a human.
Law. 19. The method according to claim 19, wherein the neuron is human and the peptide is spinal cord.
13. The method of claim 12, wherein the method is provided. 20. The administration of the peptide causes the injured nervous system to
A nucleic acid vector comprising a region code for
Achieved by infection with a virus containing nucleic acid consisting of
13. The method according to claim 12. 21. The method of claim 12, wherein the tenascin-C region is fnA-D.
The described method. 22. The tenascin-C region is fnD.
the method of. 23. The tenascin-C region of claim 12, wherein the tenascin-C region is fnC.
the method of. 24. The object stimulates axonal and / or dendritic growth.
13. The method of claim 12, wherein 25. The method according to claim 25, wherein the object is independent of axonal guidance,
25. The method of claim 24, wherein the method is to stimulate dendritic growth. 26. The method according to claim 26, wherein the object stimulates the induction of axons and / or dendrites.
13. The method of claim 12, wherein 27. The method according to claim 19, wherein the objective is to grow axons and / or dendrites.
And stimulating the induction of axons and / or dendrites.
7. The method according to 6. 28. fnA-D, fnD, fnC, and fnA-D, fnD
And a selected peptide region selected from the group consisting of homologues to fnC
A peptide that does not include the tenascin-C region that is not in this selected peptide region,
Exceeds L amino acids in length, and homologs of the region are
The same, if the area is aligned end-to-end, the area is at least N
Percent identical amino acids but 100% identical amino acids
Wherein N is 70 and L is 100.
. 29. The peptide according to claim 28, wherein L is 10. 30. Growth and / or induction of axons and / or dendrites
29. A method for stimulating conduction, comprising applying the peptide of claim 28 to a neuron.
A method comprising administering. 31. The method according to claim 31, wherein the peptide is administered to an integrin receptor prior to administration of the peptide.
Is added to the neuron via a vector or virus.
Thereby increasing the number of integrin receptors in said neuron;
A method according to claim 6, 12 or 28. 32. Response of neurons to factors that promote growth or induction
Neurites are used to increase the number of integrin receptors
Altering the DNA content of the axon to include the axon. Description: BACKGROUND OF THE INVENTION G. FIG. NIH R01NS24168 and S.I. M. N to
Supported by IEHS Exploratory Research Award RQ 1610
It was held. This application is related to US Provisional Application No. 60 / 132,13, filed May 1, 2000.
Includes material No. 7 and cites its priority. BACKGROUND OF THE INVENTION Tenascin-C has been implicated in regulating both neurite outgrowth and induction.
I have. We have previously identified that certain areas of Tenascin-C
Neurite outgrowth promoting effect. This area is alternatively inherited
Consists of fibronectin type 3 (FN-3) repeats AD, abbreviated fn
A-D. The development of the nervous system is absolutely dependent on the growth of targeted axons and dendrites
You. Not only do neuronal processes extend to reach the correct goal (axons
Process extension) and must pass in the right direction (axon guidance). Axon
Elongation (Smith et al., 1986) and induction of neurites (Letourneau et al., 199).
Both are thought to be regulated by astrocyte-derived surface molecules.
Some of these molecules temporarily appear at the boundaries of migration pathways within the developing cortex (Stei
ndler et al., 1989), regenerating glial scarring in the adult central nervous system (CNS).
(McKeon et al., 1991: Laywell et al., 1996; Lochter et al., 199
1) There is an extracellular matrix protein, tenascin-C. From that position,
Neissin C naturally prevents elongation of neuronal processes and / or
It was thought to be a barrier to diversion (Steindler et al., 1989). And
However, in vivo (Gates et al., 1996; Gotz et al., 1997; Zhang et al.,
1997) and within the examiner (Faissner and Kruse, 1990: Lochter et al., 1991 'Mei
ners and Geller, 1997), showed that tenascin-C
To provide an acceptable and also inhibitory cue for the growth of
It became clear that we could do it. [0005] Tenascin-C is an alternative, rather than a single molecule, with potentially diverse actions.
(Chung et al., 1996; Gotz et al., 199).
7; Meiners and Geller, 1997). Tenascin-C splice variant
Only the number of FN-3 domains differs, for example,
Large splice variants are included in the smallest splice variants
Have seven alternatively inherited FN-3 domains (fnA-D in FIG. 1)
With a sign). Increased cell migration and stages of axonal growth in the developing CNS
Is closely related to the expression of large tenascin-C, not small tenascin-C.
(Crossin et al., 1989; Steindler et al. 1989; Kaplony et al., 1991; Ba
rtsch et al., 1992). And, this means that fnA-D
It suggests that it may promote neurite outgrowth. Our own, Tennessee
By structure-function studies of isin C splice variants, fnA-D
As a sexually expressed protein by itself and as part of a large tenascin-C,
Within the examiner, it can strongly promote neurite outgrowth from various types of neurons
I understand (Meiners and Geller, 1997: Meiners et al., 1999). SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to stimulate the growth and induction of axons and / or dendrites.
Is to develop a method. Other objects and advantages of the invention will be set forth in the following description of the invention.
It will be apparent to those familiar with the technology. [0007] In one general aspect, the invention is defined by a one-letter amino acid code.
A peptide consisting of the eight amino acid sequence VFDNFVLK. This peptide
In certain embodiments, where it is appropriate to use smaller peptides, more than 75
Consists of no amino acids. Peptides have no more than 50 amino acids, no more than 20
More preferably, it is an amino acid, more preferably not more than 10. other
An eight amino acid peptide that is not linked to an amino acid is an invention by itself. In one related aspect, the invention comprises fnA-D, fnD, and fnC.
It is a peptide consisting of the tenascin-C region selected from the group. This peptide
Indicates that other than ten amino acids in length, other than the selected tenascin-C region,
Does not include the isin C region. (This peptide is a tenascin other than the selected tenascin-C region.
More preferably, it does not include the isin C region and exceeds 10 amino acids in length.
). [0009] In another aspect, the invention relates to the growth and / or growth of axons or dendrites.
Is a method for stimulating induction. This method uses the pen described in the previous two paragraphs.
Consists of administering the peptide to the neuron. In one embodiment, this
These axons or dendrites are present in the human nervous system. For example, the peptide
Supplies the spinal cord. In one delivery mode, the peptide is delivered by injection.
In a related aspect of the invention, the peptide
A vector, which is a nucleic acid comprising a base sequence code, is administered. Alternative approach
Thus, upon administration, the nucleic acid molecule is within the virus. In a related aspect, the invention involves stimulating axonal or dendritic growth or induction.
It is a way to intensify. This method can be applied to axons or dendrites in length
Administering a peptide that is at least 7 amino acids. This peptide
, FnA-D, tenascin-C region selected from the group consisting of fnD and fnC
Consists of all or part of the territory. In certain embodiments of this aspect,
Tide consists of the eight amino acid peptide VFDNFVLK. For example, the peptide
Tenascin-C amino acids outside the tenascin-C region and over 100 amino acids
Does not contain any of the arrays. Further, in one aspect related to this method,
The peptide is a homologous peptide sequence identical in length to the tenascin C region
Consists of Therefore, the amino acid sequence of the same type and the tenascin C region are aligned,
Numbered consecutively from the same end, the same numbered array of these two sequences
When amino acids are compared, amino acids of the same sequence and amino acids of the tenascin-C sequence
Are at least N percent identical. In this case, even if N is 70,
Good, but it is more preferable that N is 80, and even more preferable that N is 90.
No. To illustrate the calculations, the following two aligned virtual 20-mer peptides are
Consider. [0011] AAAAAAAAAAVVVVVVVVVV AAAAAAAAGGGGGGGVVVVVVV There are homology at 14 of the 20 positions along the sequence. Therefore, N is 70
is there. In one general aspect, the object of the method of the invention is to provide axons and / or dendrites
To stimulate the growth of the projections. In particular embodiments, axons and / or
Or to promote axonal growth independently of the induction of dendrites. vice versa,
In another general aspect, the purpose is to induce axons and / or dendrites
It is to stimulate. And in particular embodiments, axons and / or trees
Stimulate the induction of axons and / or dendrites independently of dendritic growth
And [0013] Any of the methods of the invention can use any of the peptides of the invention. Also
In another aspect, the present invention provides a DNA molecule code for a peptide of the present invention.
You. A preferred embodiment for all peptides of the invention is the purified peptide, ie
For example, a purified preparation of the peptide, such as an isolated peptide. Synthetic peptides, such as those synthesized in non-human cells, especially non-mammalian cells, are
This is a preferred embodiment. Similarly, a preferred embodiment for all DNA molecules of the invention is a purified DNA molecule.
Ie, a purified formulation of the DNA molecule, eg, an isolated DNA molecule
It is. Such preferred embodiments are made by recombinant DNA technology, or
Synthetic DNA molecules that have been replicated and synthesized in non-human cells, especially non-mammalian cells. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following examples and examples are intended to illustrate the present invention and are not intended to be limiting.
It is not specified. [Abbreviations] The following abbreviations are used in this application. CFDA, carboxy fluorescein
-Diacetate. CNS, central nervous system. CSPG, chondroitin sulfate proteo
Glycan. EGF, epidermal growth factor. fbg, fibrinogen. FN-3, Five
Lonectin type 3. fn, FN-3 domain. mAb, monoclonal antibody.
pAb, polyclonal antibody. TN. L, large tenascin splice barrier
And TN. S, small tenascin splice variant. The following one-letter code is used to represent an amino acid. S. Serine, T. Sure
Onin, N-asparagine, Q-glutamine, K-lysine, R-arginine, H
-Histidine, E-glutamic acid, D-aspartic acid, C-cystine, G-g
Lysine, P-proline, A-alanine, I-isoleucine, L-leucine, M-
Methionine, F-phenylalanine, W-tryptophan, V-valine, Y-thio
Rosin, X-any amino acid. Further, the following one-letter code is used to represent a nucleic acid. A-adenine, C-si
Tosin, G-guanine, T-thymidine, R represents A or G, Y represents T or
Represents C, and N represents any nucleic acid. [Amino acid sequence of tenascin-C and its DNA code] The following amino acid and nucleic acid sequences are listed in Genbank catalog number X78565 version.
X785565, the human tenascin C sequence from
For locus HSTENAS3, 7560bp mRNA, and tenascin-C
Human mRNA, 7560 bp. [Table 1] PolyA signal 7522 ... 7527 [Small Region of Tenascin-C] The peptide VFDNFVLK is composed of amino acids 1646-1653 (SEQ ID NO: 1).
). FnA-D is amino acids 1072-1078 (SEQ ID NO: 8). The alternatively inherited FN-3 domain D, fnA-D, contains amino acids 1618
-1708 (sequence identification number 9). The alternatively inherited domain C, fnA-D, comprises amino acids 1527-161
7 (sequence identification number 10). FnD is another name for the alternatively inherited FN-3 domain D. FnC is another name for alternatively inherited FN-3 domain C. [Integrin alpha 7 precursor sequence] This amino acid sequence, related information and abstract are described in NCBI, Entrez Protein
Obtained from the database. Locus NP_002197 1137aa PRI October 1, 1999
Concept Definition Integrin alpha 7 precursor [Homo sapiens]. Inventory NP — 002197 Version NP — 0021977.1 GI: 4504753 ITGA7 encodes integrin α chain 7. Integrins are alpha chain and
It is a heterodimeric integral membrane protein composed of β chains. α chain 7 is extracellular domain
In vivo, post-translational fission occurs and light and disulfide-linked disulfides bind to β1.
An inn that forms heavy chains and binds to the extracellular matrix protein laminin-1
Forming tegulin. [Table 3] This nucleic acid sequence, related information and summaries are provided by NCBI, Entrez Nucleotide
Obtained from the database. Locus NM_002206 4079 bp mRNA PRI 1999
October 1 Concept Regulation Homo sapiens integrin alpha 7 (ITGA7) mR
NA. Catalog NM_002206 Version NM_002206.1 GI: 4504752 [Integrin Beta 1 Sequence] The amino acid sequence, related information and abstract are available at NCBI, Entrez Nucleotide
Obtained from the database. Locus HSFRNB 3614 bp mRNA PRI April 1, 1999
2 Day Concept Definition Human mRNA for integrin beta 1 subunit. Catalog X077971 Version X07979.1 GI: 31441 [Table 6] EXAMPLES Example 1 The purpose of this study was to determine whether fnA-D also provides an axonal guidance cue.
Investigate whether the same or different sequences regulate elongation and induction.
And We want to quantify neurite responses at distinct substrate boundaries
Method was developed and options were given at the poly-L-lysine / fnA-D interface.
In this case, it was found that neurites displayed a strong preference for fnA-D. further,
If there is a choice between control cells and cells transfected with tenascin-C, neurites
, Not the smallest Tenascin-C splice variant, but the largest Tenascin-C
It was found that cells overexpressing the syn-C splice variant were preferred.
Mapping the permissive induction cue of large tenascin-C expressed by cells to fnA-D
And a bacterially expressed protein corresponding to a particular alternatively inherited FN-3 domain
And a monoclonal antibody against the neurite outgrowth promoting site
It is clear that process extension and induction are facilitated by distinct sequences within fnA-D.
I made it clear. Therefore, it is adjusted by the alternatively inherited area of Tenascin-C.
Neurite outgrowth and neurite outgrowth are discrete events that are independently regulated
. In previous studies, we conclude that neurite outgrowth and induction may be separable events.
(Powell and Geller, 1999). For this reason, fnA-D
Two complementary alternatives explore the hypothesis of giving distinct elongation and guidance cues
An analysis method was used. In one assay, the growing axons were selected to be poly-L-lysine.
Uniformly inherited universal tenascin CFN-3 domain, also large and small
Purified expression protein corresponding to the tenascin-C splice variant
You can choose. The other assay describes the effect of fnA-D in cell tenascin-C.
It was designed to more closely resemble the in-vivo environment in order to investigate. axis
Chordal processes overexpress large or small tenascin-C in heterogeneous monolayers
To allow selection between transfected and untransfected cells. Size on inert substrate
Axons that were obscured by tenascin-C were strong against fnA-D
A preference was only revealed for large tenascin-C on the cell substrate (Me
iners and Geller, 1997; Meiners et al., 1999). To the neurite outgrowth promotion site
Corresponding to a specific alternatively inherited FN-3 domain
Induction and extension promotion using expressed proteins to different sequences in fnA-D
And further determined the position. Thus, neurite outgrowth and induction is not affected by tenascin
Individual adjustments can be made via alternatively connected regions of C. Materials and Methods Proteins and Antibodies Transfected Baby Hamster Kidney (BHK) Cells, Bacterial Expression Protein
Quality and rabbit polyclonal tenascin-C antibodies were obtained from Harold Erickson
Ph.D. (Cell Biology, Duke University Medical Center, Durham, NC)
Of the human tenascin-C in the transfected cells.
Liant was produced (Aukhil et al., 1993). Gelatin Sepharose and HI
The culture supernatant of these cells can be analyzed by droxyapatite chromatography.
Purify natural large and small tenascin-C (Aukhil et al., 1990;
Erickson and Briscoe, 1995), followed by electroelution from non-denaturing gels (Ho, S
-Y., Palnitkar, S., and Meiners, S., unpublished data). Bacterial expressed protein
(Aukhil et al., 1993) describe the universal FN-3 domains 1-5 and 6-8 (f
n1-5 and fn6-8), an alternatively succeeded FN-3 domain of large tenascin-C
From the main fnA-D, and the alternatively inherited domain, the FN-3 domain
This corresponds to fnA-D (-) C from which Cn (fnC) was subtracted. fn1-5, fn
6-8 and fnA-D are used as a polymerase chain reaction (PCR) and as a template.
Generated using cDNA isolated from BHK cells transfected with large tenascin-C
did. PCR and isolated from U251-MG glioma cells as template
fnA-D (-) C was generated using the cDNA. (The species with fnA-D
Although predominant, U251-MG cells express fnA-D and fnA-D (-) C.
Alternatively, a transcript of tenascin-C is generated. (Erickson and Bou
rdon, 1989)) from U251 MG cells, which are almost completely large tenascin-C.
Rabbits against highly purified tenascin-C (Erickson and Bourdon, 1989)
A polyclonal, full-length tenascin-C antibody is prepared and the corresponding expression vector is prepared.
Rabbit polyclonal against fn1-5 and fnA-D for proteins
The antibody was prepared. All reagents mentioned correspond to human proteins. The N-terminal region fnA1-A4 of fnA-D and the C-terminal region fn of fnA-D
Bacterial expressed proteins corresponding to BD are Harold-Ericsson and Franco
Dr. Franscoise Coussen et al. (Bold, Bordeaux, France)
ー University) gift. Both correspond to the human protein. The monoclonal antibody J1 / tn2 against murine tenascin-C was Andrea
Dr. Andreas Faissner (D-69, Heidelberg, Germany)
120, Department of Neurobiology, Heidelberg University). J1 / tn2
Is contained on the fnD of mouse tenascin-C (Gotz et al.
al., 1996). Chicken (mainly composed of neurocan, phosphacan, versican and aggrecan)
The CSPG mixture isolated from embryonic brain was purchased from Chemicon International
(Temecula, Ornia). Agreca (St. Louis, MO)
Was obtained from Sigma Chemical Co, and laminin-1 was obtained from Sigma Chemical Co.
Obtained from GIBCO BRL (Rockville, MD). Natural chondro
Monochrome that reacts with glycosaminoglycan moiety of itine sulfate proteoglycan
Antibody CS-56 was obtained from Sigma Chemical Co., Ltd.
Antibody RT97 (Iowa City, Iowa) is a developmental research hybridoma
From the Developmental Studies Hybridoma Bank and from the neurofibrils 20
Polyclonal antibodies against 0 were obtained from Sigma Chemical Company. In addition, human
Monoclonal antibody tenascin-recognizing an antigenic determinant in fnB of tenascin-C
3B was obtained from Chemicon. [Culture of neuron cells] Culture of cerebellar granule neurons was prepared based on the description of Levi et al. (1984).
Was. 5 ml of B containing 2M, HEPES buffer for culturing neurons
Eight days after birth (P8) into a petri dish containing ME (BME-HEPES)
The brain was collected from them. Remove the cerebellum and remove the meninges and blood vessels from the endothelial cells
To ensure minimal contamination. Dissect the cerebellum with a dissecting knife (<0.5m
m) and then put in BME-HEPES containing 0.025% trypsin
And incubated at 37 ° C. for 10 minutes. After incubation at 0.025% soybean trypsin
By adding 1 ml of BME containing 0.05% of DNase I
Stop the trypsinization and then heat-paste the Pasteur pipette
, The tissue was crushed softly and dispersed in a homogeneous suspension. This suspension is
Transfer to a fresh tube and then to residual tissue mass, DMEM-25 mM, KCl / 10%
Heat-inactivated FC (3-4 ml) was added and grinding was repeated. Ethanol sterilized
Filter the cells through a 40 μm mesh and centrifuge at 1500 rpm for 10 minutes.
Heart-separated. The spheres of the cerebellar granule neurons were treated with DMEM-25 mM, K
Resuspend in Cl / 10% FCS and induce neurite outgrowth and neurite outgrowth as described below
Used for analysis. [Axonal guidance analysis method] Axonal guidance is defined as guiding neurite movement with considerable certainty.
I do. The two most frequently used induction assays are stripe analysis (Vi
elmetter et al., 1990) and spot analysis (Snow et al., 1991). And
However, none of the assays quantify the neurite response. There
So, we have PLL and tenascin CFN-3 expressed protein, natural tenas
Axons at the interface formed with Thin C splice variant or CSPG
The spot analysis was modified to quantify the protrusion response. 5 μl drop of target
(300 nM in Hanks buffered saline, HBS)
The PLL-protein interface is located at the center of the 2 mm PLL-coated cover glass.
Generated. Cover glass with protein drops in a 24-well tray.
After incubation at 7 ° C. for 2 hours, excess protein solution was washed away with HBS. NHS
Tan joined to Luoresen (Pierce Chemical, Rockford, Illinois)
By incubating all cover glass with parkin, tenascin-C splice
A similar coating efficiency (approximately 5 pmol / cm) Two A) demonstrated that there is. After 2 hours, coat by adding 2% SDS
Protein was removed. Then, we are involved in the protein associated with the cell monolayer.
As described earlier (Meiners et al., 1999)
Fluorescence of the protein was compared to the cytofluor II (Cytofluor II) fluorescence microplate.
Card Reader (Perceptive Biosystems, Framingham, MA)
(PerSeptive Biosystems). Other findings (Dorrics et al.,
1996: Fischer et al., 1997), observe large differences in coating efficiency
I couldn't do that. Cerebellar granules at a concentration of 60,000 neurons / well on cover slips
And culture in DMEM-25 mM, KCl / 10% FCS for 48 hours
did. This time, the cover glass was treated with acetic acid / ethanol (5% / 95%) for -20.
Fix for 5 minutes at ° C. After fixing, the cover glass was washed with PBS (pH 7.4).
0.14 M NaCl, 2.7 mM KCl, 1.5 mM KH 2 PO 4 , 4.3
mM NaHPO 4 ), PBS containing 10% FCS (PBS-serum)
A suitable, first antibody against a protein in a 1: 100 diluted drop in
Polyclonality for nasin C splice variants and expressed proteins
Full length Tenascin-C antibody or monoclonal antibody to CSPG
CS-56). After washing in PBS, the cover glass is
Incubation with fluorescein-conjugated, second antibody diluted 1: 100 in S-serum
(Goat anti-rabbit secondary antibody to Tenascin-C spot, and CSP
Goat anti-mouse secondary antibody to G spot) (Durham, NC)
Organon Technica Kappel). Wash again with PBS and remove Tenascin-C spot.
The cover glass containing the immunoglobulin is used together with the monoclonal antibody RT97 against neurofibrillary tangles.
And then incubated with a rhodamine-conjugated, goat anti-mouse secondary antibody. The other
, Those containing CSPG spots are polyclonal anti-
Incubated with body, then with rhodamine-conjugated, goat anti-rabbit secondary antibody
. All first and second antibody incubations were performed at 4 ° C. for 30 minutes. Cover gala
In PBS and then ddH 2 Wash in O 2, then
Fluoromount-G on Birmingham, Birmingham, Alabama
Zan Biotechnology Associate). In parallel culture
Nonspecific binding of the second antibody was controlled by removing the appropriate first antibody.
. Zeiss Axiop with extra-fluorescent illuminator with appropriate set of filters
Fluorescent dyes were visualized using a run (Zeiss Axioplan) microscope and the cultures were examined.
For capture of culture images, use the Macintosh Quadra 700 with Sion
For use with LG-3 frame grabber board
Was. Remains on the substrate (by stopping at the interface or turning)
Or the number of neurites on each side of the PLL / protein interface on the other side
The images were analyzed by counting. For both sides of the interface for each condition
, 75 axons were considered as samples. Figure 2 shows our modified neurite outgrowth.
It is the schematic which shows a derivative analysis method. In the analysis, 10 μm from the protein / PLL interface
Of these, only single non-bundle neurites were considered. This distance is 10-5
It was selected from the fact that it extends 0 μm (Gomez and Letourneau, 1994). further
Count only the axons moving toward the interface (the angle between the axons and the interface is 90 °
Axons with cell bodies lying on the interface were not counted. It
From the PLL to the target protein or from the protein to the PLL
The percentage of neurites was assessed. [Axonal outgrowth analysis method] In order to investigate the neurite outgrowth promoting properties of fnA-D versus fnA-D (-) C,
The PLL-coated cover glass in the 24-well tray was washed with the expressed protein (HBS
(250 nM in) at 37 ° C. for 2 hours. In some experiments, the cover
The glass was treated with a mixture of fnA-D and monoclonal antibody J1 / tn2 (75 μg /
ml). Rinse excess protein solution with HBS and remove cerebellar granules
Neurons are placed on coverslips at a concentration of 60,000 neurons / well,
Axons grow in DMEM-25mM, KCl / 10% FCS for 48 hours
Caught. Subsequently, the extent of neurite outgrowth was adjusted to carboxyfluorescein
Judgment was made by tart (CFDA) labeling (Petroski and Geller, 1994). C
The FDA (Sigma Chemical Co.) has been developing
Kiki is strongly dyed. The image of the culture was transferred to the Macintosh Quadra 70
0 at NIH Image Software (http://rsb.info.nih.gov/
(Available). Protrusion equal to or greater than one cell body
As a sample, 100 neurons with origins were considered for each condition. Each first
The total length of the process and its branches was measured for each neuron, and the length of each individual axon was measured.
The total length of the axons was calculated as the sum of the lengths. [Axonal Induction Assay on Cell Substrate] To examine the regulation of neurite outgrowth within a cell, we used Powell's
Non-transfection expressing no Tenascin-C according to their modified method (1977).
BHK cells and the largest or smallest tenascin-C splice base
Cells with transfected BHK cells that overexpress Liant (Aukhil et al., 1993).
A cell interface was created. First, transfected BHK cells were prepared according to the manufacturer's instructions.
Was labeled with a red fluorescent cell linker PKH26 (Sigma Chemical Co., Ltd.) according to
. This dye performs selective sorting without transferring the label to unlabeled cells.
Irreversibly in the cell membrane (Ford et al., 1996).
A single cell suspension of transfected and non-transfected cells was then added at a 1:10 ratio.
And mix the cell mixture with 1 × 10 Five Cell concentration
And applied to the PLL coated cover glass in a 24-well tray. At this concentration
Shows a confluent monolayer after 24 hours, transfection labeled with individual PKH26
Cells were readily identifiable as "islets" interspersed between non-transfected cells. form
Transfected cells can also be transformed from untransfected cells by the immunoreactivity of tenascin-C.
It was easily identifiable. Cerebellar granule neurons were cultured in BMEM in DMEM-25 mM, KCl / 10% FCS.
It was applied on the K monolayer and the axons were allowed to stretch for 48 hours. This time, neuro
And their protrusions were labeled with CFDA. Capture culture images
Analysis of neurite responses on both sides of the interface formed between transfected and transfected cells
Was. Produced on non-transfected cells and remained or transfected on non-transfected cells
Assess the number of neurites that have spread to the cells, and likewise arise on transfected cells and transfect
The number of axons that remained on the cells or spread to untransfected cells was assessed.
For each condition, 75 axons were considered as samples. Within 10 μm of interface
Only those axons found in the analysis were included in this analysis. [Experiment of Antibody Blocking on Cell Matrix] Role of Specific FN-3 Sequence in Regulation of Axon Induction by Cell Tenascin-C
To determine the full-length tenascin-C, alternatively inherited domain fnA
Using polyclonal antibodies against D and the universal domain fn1-5
A blocking experiment was performed. Also, a monoclonal antibody that reacts within fnD of fnA-D
J1 / tn2 was also used for blocking experiments. Non-transfected and transfected BHK cells
Mixed monolayer containing 75 μl in DMEM-25 mM, KCl / 10% FCS.
Incubate for 1 hour at 37 ° C. with g / ml antibody. Apply cerebellar granule neurons to cells
The cells were clothed and cultured for 48 hours in the presence of the antibody. Then transfection and non-transfection
The neurite response at the cell interface was evaluated. Results The alternatively inherited region of tenascin-C provides a permissive axon guidance cue. fnA-D strongly promotes neurite outgrowth from various CNS neurons (
Meiners and Geller, 1997). Therefore, we also propagate fnA-D
We investigated whether it could provide guidance cues to axons. Alternatively
Or universal PLL with tenascin-C, FN-3 domain spots
Cerebellar granule neurons were cultured on coated cover glass for 48 hours. then,
The neurite response at the protein / PLL interface was analyzed. FIG. 3A shows the cerebellar condyle
The granule axons, when facing the interface between fnA-D and PLL,
Expressed strong priority. Axons (shown in red) and the fnA-D / PLL interface (f
The nA-D region is shown in green) and was visualized in black and white in FIG. 3B. Occurs on the PLL
80% or more of the neurites that have passed over to fnA-D
Less than 20% passed to the PLL. This means that about 50% of the axons generated on the PLL
Label with control fluorescein, which also crossed into BSA and vice versa
Significantly different from results obtained from neurites proliferating across the BSA / PLL interface
You. The same 50/50 cross ratio is 5 μm on the backside of the PLL coated cover glass.
I made by drawing a circle with ink, simulating the size of a protein drop
Also observed neurites proliferating across the tentative interface (data shown).
Zu). The increase in the number of neurites across fnA-D is due to the alternative
FIG. 7 illustrates providing an axon guidance cue. FIG. In contrast, the universal FN-3 domain
, Fn1-5 and fn6-8 show neurite outgrowths that differ significantly from the control.
I did not draw any response. FnA-D was identified as the expressed protein and as the largest tenascin-C splice.
Promotes neurite outgrowth as part of a subvariant (Meiners and Geller, 19
97) Therefore, we believe that in the range of natural tenascin-C,
I checked Noh. Axons with PLL and the largest or smallest Tennessee
C splice variant. Attached to purified tenascin-C
Since only a few neurons were found, only the neurite response on the PLL side of the interface was examined.
Specified. Axons consistently avoided both splice variants (FIG. 3A).
This indicates that tenascin-C (splice variant) isolated from neonatal mouse brain
Qualitatively with other results showing cerebellar granule axon deflection by spots (representing a mixture)
The same is true (Gotz et al., 1996; Dorries et al., 1996). Therefore, fn
Because the permissive inducing properties of AD are covered by other parts of the tenascin-C molecule,
Neissin C indicates that, on a molar basis, fnA-D is more inhibitory than is permissible.
Is shown. This observation reflects the dose response obtained for tenascin-C and fnA-D effects.
It also appeared in the answer curve. Inhibitory effect of both tenascin-C splice variants and fnA
Tolerable effect of -D is dose dependent, which tends to saturate at 100 and 300 nM, respectively
(Data not shown). On the other hand, the smallest tenascin-C splice ba
Liant is always more resilient than the largest Tenascin-C splice variant
So, about 10% of the axons crossed the large tenascin-C, but only 1%
-2% passed from PLL to small tenascin-C. Big tenascin C, fn
When blocked with a polyclonal antibody against AD, the percentage of neurites
The tage has dropped. This is because fnA-D contained only in large tenascin-C
Implies that the boundaries formed by the rest of the can be partially broken
are doing. fn6-8 homologous substrates (Meiners and Geller, 1997);
And small tenascin C splice variant (Chiquet and Wehrle-H
aller, 1994; Meiners and Geller, 1997) all promote neurite outgrowth
Therefore, the results of this experiment indicate that the ability to promote neurite outgrowth is not necessarily
Indicates that it may not be correlated with the ability to provide a neurite guidance cue
You. The alternatively inherited region overcomes the tenascin-C boundary and axons progress. We will then determine if the molarity of the alternatively inherited region becomes excessive,
The hypothesis that suppression of the rest of the C molecule was broken was examined. Addressing this challenge
To achieve this, we used a tank consisting of a mixture of fnA-D and small tenascin-C.
The PLL-coated cover glass with parky spots was incubated. Small tenesi
The concentration of fnA-D was 10% while the concentration of Cn was kept constant at 100 nM.
It was increased from 0 nM to 400 nM (FIG. 4A). As shown in FIG.
Only 1-2% passed to the small tenascin-C. This number is 100 nM
For small tenascin-C combined with fnA-D increased to 8-10%
Exactly the same as the percentage of neurites that crossed over to large tenascin-C (Figure 3).
there were. Axon pars over small tenascin-C and fnA-D mixtures
The percentage increases with increasing fnA-D concentration and at 300 nM fnA-D.
It was the largest. At this concentration, 60-70% of the axons result.
However, even if the concentration of fnA-D is higher than this,
Page did not increase. Thus, by itself provides an axon guidance cue
The most effective concentration of fnA-D (FIG. 3) in terms of
It is also best for overcoming a typical guiding cue. Axons are 300 nM
Than on a mixture of fnA-D and 100 nM of small tenascin-C
It passed more easily to nM fnA-D (Figure 3). This means that fnA-D
Mainly alleviates the inhibitory properties of small tenascin-C, but does not completely eliminate it
It indicates that. [0055] We also show the repressive attraction of large tenascin-C in alternatively inherited regions.
The ability to overcome the guided cue was examined. When the molar concentration of fnA-D becomes excessive,
The boundary formed by the tenascin-C splice variant is weakened (100 nM)
The maximum effect is not 300 nM, but rather a 200 nM fnA.
-D (FIG. 4B). In contrast to the case of small tenascin-C,
The low concentration of fnA-D required to break the boundaries formed by Nacin C is large.
Tenascin-C is a sequence of one fnA-D that does not contain any small tenascin-C
Represents the fact that it already contains The alternately concatenated area overcomes the CSPG boundary. Our next goal is to allow fnA-D's admissible guidance queue to
The goal was to determine whether the molecule would override the suppressive induction cue provided. I was
That effect was examined in combination with CSPG. Because CSPG is cultured
Deflecting neuronal processes within the object (Snow et al., 1990),
SPGs are often co-regulated on astrocytes (Meiners et al.,
1995; Powell et al., 1997; McKeon et al., 1991). First, PLL and mainly
Mixture of CSPG consisting of neurocan, phosphacan, versican and aggrecan
The neurite reaction at the interface formed with the compound was assessed (Table 1). As it is
Native CSPGs with lycosaminoglycan side chains are stained on SDS-PAGE gels.
It is impossible to represent points and assign accurate molecular weights (data diagram
(Not shown) in this experiment, 10 μg / m
1 CSPG mixture was used. Axons slightly avoided CSPG mixture
1-2% passed from PLL to CSPG. As in the case of Tenascin-C,
Since urones did not adhere to the CSPG mixture, axons on the CSPG side of the interface
The reaction was not assessed. Bind CSPG to fnA-D (300 nM)
Only when do the approximately 60% of the axons pass through the mixture of CSPG and fnA-D.
Was. Even higher concentrations of fnA-D increase percentage of neurites across
Did not. Table 7 fnA-D overcomes CSPG boundaries and axons advance. We have shown that the effects of fnA-D can be attributed to laminin, a potent promoter of neurite outgrowth.
-1. Laminin-1 by itself is not nearly as effective at inducing neurites.
It was not effective. In contrast to 80% of fnA-D, 45% of neurites had 3
Just crossed to 00nM laminin-1 (MLT Mercado, unpublished data)
Also, in overcoming the CSPG barrier, only about 10% of the neurites
Only passed to a mixture of CSPG and laminin-1. Laminin-1 concentration
Increasing to 1 μM increases the percentage of neurites across to 25-30%
Just added. Use a single CSPG, aggrecan, instead of the mixture
The experiment was repeated with similar results. fnA-D is an inhibitory induction cue for aggrecan
Was more effective than laminin-1 in alleviating the fnA-D
In addition, another neurite outgrowth-promoting molecule that does not provide guidance information to neurites (Meiner
s and Geller, 1997) was more effective than fn6-8 (Figure 3A). Therefore,
fnA-D specifically overcomes the boundaries formed by a variety of different CSPGs,
To move forward. Axon guidance and elongation are regulated by different sequences within fnA-D. The promotion of neurite outgrowth by fnA-D linked to an inactive substrate is indicated by fnD
(Gotz et al., 1996). So we have axons
Extension and neurite guidance are regulated by the same or different sequences in fnA-D.
Explored the question of whether it would be adjusted. For this reason, we have used axon guidance analysis
Neurite outgrowth of monoclonal antibody J1 / tn2 in both
The ability to alter the response was evaluated. This antibody promotes neurite outgrowth, especially in fnD.
Block the translocation site (Gotz et al., 1996; Gotz et al., 1997; Meiners et al.,
1999). FnA-D or fnA-D in the center of the PLL coated cover glass
Of the mixture of J1 and J1 / tn2, and the neurite reaction at the interface
Was quantified. J1 / tn2 is the neurite parsing from PLL to fnA-D
Or the percentage of axons from fnA-D to PLL
(FIG. 5A) (data not shown). Then, the PLL cover
PLL adsorbed on glass, homogeneous substrate of fnA-D, or fnA-D and J1 /
Axon outgrowth analysis was performed to quantify the outgrowth on the mixture with tn2.
. A box whisker plot of the total length of axons is shown in FIG. 5B. The box is
Surround the 25th and 75th percentiles of each distribution, divided by the median
Have been. Whiskers indicate the fifth and 95th percentiles. I expected
Thus, axons have much longer fnA-D compared to PLL, and J1 / tn
No. 2 excluded the promotion of neurite outgrowth by fnA-D. In the control experiment, fn
B monoclonal antibody tenascin 3-B (Chemicon International)
Null) did not alter the elongation or induction by fnA-D.
These results indicate that neurite induction by fnD is a sequence that promotes neurite outgrowth.
Indicates that they are regulated by different sequences. The neurite-inducing site in fnA-D was located at a specific region of the protein.
For example, fnA1-A4, which is the N end of fnA-D, and f, which is the C end of fnA-D
nB-D or a mixture of fnA1-A4 and fnB-D (300 nM each)
Cerebellar granule neurons on PLL-coated cover glass containing spots
The culture was continued for a while. Then, the neurite reaction at the expressed protein / PLL interface was evaluated.
(FIG. 6). Of axons generated on the PLL side of the PLL / fnA1-A4 interface,
Although only 20% passed to fnA1-A4, the axis formed on the fnA1-A4 side of the interface
The chords did not show any bias toward PLL or fnA1-A4 (FIG. 3).
(Comparison with neurite response at BSA / PLL control interface). Axons, on the other hand,
The priority for fnB-D was indicated. PLL to fnB-D, fnB-D
Percentage of neurites ranging from to PLL was observed for fnA-D
It was almost the same as the one (compare with FIG. 3). Therefore, fnB-D becomes fnA-D
Can be said to mimic the action of Also, an equimolar mixture of fnA1-A4 + fnB-D
Also mimicked the action of fnA-D. This indicates that the C-end of fnA-D
Provides a protrusion guidance cue, suggesting that it overcomes the inhibitory boundary formed by the N-end
I do. Next, we hypothesize that fnC provides a guiding cue for elongating axons.
I explored the theory. The rationale for this hypothesis is that cerebellar granule axons express fnC
Based on studies published to avoid deficient rodent fnA-D expressed proteins
(Gotz et al., 1996). We provide neurite guidance and neurite outgrowth
In the analytical method, fnA-D and fnA- lacking fnC (fnA-D (-) C) were used.
D-expressed proteins were compared. fnA-D or fnA-D (-) C (30
The neurite response at the 0 nM) / PLL interface was quantified (FIG. 7A). 3A
Thus, more than 80% of axons passed from PLL to fnA-D, but fnA-D
The number of axons that passed to (-) C was as small as about 25%. These data are based on fnC
Is a barrier to axonal progression formed by fnA1-A4, which is the N-terminal end of fnA-D.
This supports the hypothesis of providing an acceptable guiding cue to overcome the rear.
5). As in the case of fnA1-A4, neurites generated on fnA-D (-) C
, FnA-D (-) C or PLL. PLL cover
FnA-D or fnA-D (-) C adsorbed on the cover glass (Fig. 7B)
When neurite outgrowth analysis was performed on neurons cultured above,
The matrix was found to be equally tolerant of protrusion elongation as compared to PLL alone.
The results shown in FIG. 6 and these results indicate that neurite guidance and neurite outgrowth by fnA-D
Promotility is different for alternately inherited FN-3 domains,
implies that fnC and, for neurite promotion, are regulated via fnD
ing. FnA-D induces neurites in the area of cellular tenascin-C. Studies with purified substrates are beneficial, but many molecules are biological matrices.
Does not always predict the state of living organisms that exist in the box (Meiners and Gell
er, 1997). So we have cells that neurons would normally face.
Provides permissive axon guidance cues for fnA-D within the emerging tenascin-C
I checked my ability to do it. The largest or smallest sp. Of human tenascin-C
BHK cells transfected with rice variants (BHK-TN.L or BHK, respectively)
HK-TN. S cells) were bound to a mixed monolayer of control untransfected BHK cells.
. Incubate cerebellar granule neurons on the mixed monolayer for 48 hours, and use the transfected cells and control cells.
The reaction of neurites at the interface formed with the vesicles was assessed. FIG. 8A shows transfected cells.
A full-length antibody to tenascin-C to detect vesicles
After double immunocytochemistry with antibodies to RT97 to release
Fig. 6 is an image of a B / HHK co-culture. Axons are B from control BHK cells.
HK-TN. LHK cells passed very easily to BHK-TN. S
Avoided crossing cells. Similar results were obtained using cerebral cortical neurons
(Data not shown). This is due to axon irrespective of the splice variant that exists.
Contrast with results obtained with purified tenascin-C substrate, which always forms a barrier to chromogenesis
(Fig. 2). Next, we determined the axis at the interface formed between the transfected and control BHK cells.
The chord process response was quantified (FIG. 8B). Test cells, not matrix boundaries
BHK-TN. L or BHK-TN. S
Cells were labeled with the membrane marker PKH26. Immunocytochemical reaction and Western block
The method describes that PKH26 labeling interferes with the expression of tenascin-C by transfected cells.
(Data not shown). Axons compared to control BHK cells
And BHK-TN. Expressed preference for L cells. Axis generated on BHK cells
Approximately 70% of the cord processes are BHK-TN. LHK cells, but BHK-TN. L cell
Only 20% of the overlying axons passed to BHK cells. This is PK
Percentage of neurites to or from H26 labeled cells or from PKH26 labeled cells
BHK cells and PKH26-labeled BHK cells where the percentage was 45-50%
Neurite response observed at the control BHK / BHK interface generated between
Was quite different. Axons, on the other hand, are BHK-TN. More on S cells
Also showed preference for BHK cells. From BHK cells to BHK-TN. S cell
The percentage of neurites that crossed over (20%) was significantly lower than the control.
However, BHK-TN. Percentage of neurites from S cells to BHK cells
(60-65%) was significantly higher than the control. Therefore, BHK cells
When expressed, only small tenascin-C provides an inhibitory neurite-inducing cue.
Offer. This is because the alternatively connected region of the large tenascin-C is
The barrier formed by the abutment provides its own permissible axon guidance cue.
It suggests overcoming by offering. It is important that fnA-D provides a truly permissive induction cue within the cell matrix.
To confirm that the interference with the neurite response at the cell interface
A set of antibodies to Syn-C was tested (FIG. 9). As an antibody, full-length
Monoclonal antibodies against polyclonal antibodies against isin C, fnA-D and fn1-5
Antibody J1 / tn2 was selected. All these antibodies were found on transfected BHK cells.
Cross-reacts with a large tenascin-C splice variant. As expected
In addition, polyclonal antibody against fnA-D and monoclonal antibody J1 / tn2
Does not cross-react with small tenascin-C splice variants,
The body does not cross-react with fnA-D and the fnA-D antibody crosses fn1-5
Does not react (Meiners and Geller, 1997). The first antibody tested was a polyclonal antibody against full-length tenascin-C.
Body. In the presence of this antibody, BHK-TN. S
Or BHK-TN. The percentage of neurites that span L cells is BHK-TN
. L or BHK-TN. Percentage of neurites from S cells to BHK cells
As in the case of phage (data not shown), it is related to neurites from BHK cells to BHK cells
Was almost indistinguishable from the control values obtained (compare FIG. 8B).
This suggests that large and small tenascin-C may be produced from transfected cells.
Against the factor of BHK-TN. L and BHK-TN. S cell tolerance and suppression
This confirms that it is directly involved in the axon guidance properties. For fn1-5
The polyclonal antibody has an expressed protein corresponding to this sequence,
No view (FIG. 3), and as expected, BHK-TN. L or B
HK-TN. The percentage of neurites to S cells did not change. Then we have two antibodies, fnA-, that react in an alternatively joined region.
To investigate the effects of polyclonal and monoclonal antibodies J1 / tn2 on D
Was. Both of these antibodies are capable of converting BHK cells to BHK-TN. Axons extending to S cells
The percentage of protrusions did not change (data not shown). However
However, polyclonal antibodies against fnA-D are available from BHK-TN. Transfer to L cells
The percentage of neurites was dramatically reduced from 70% to 20%. this
In the presence of the antibody, BHK-TN. L cells are BHK-TN. Same as S cells
Axons were rejected to the same extent. Therefore, expression by transfected BHK cells
Large tenascin-C guidance queue is mapped to an alternately connected area
This indicates that the ability of fnA-D to direct neurites is
What does not appear in Syn-C (FIG. 3) but becomes apparent in BHK cell matrix
Suggests. Monoclonal J1 / tn2 was obtained from BHK cells using BHK-TN. L fine
There was no effect on the percentage of neurites extending to the bleb. Therefore,
The neurite-promoting sequence in fnA-D does not provide a guidance cue for neurites.
No. This suggests that axonals are facilitated by alternatively inherited regions of tenascin-C.
Process elongation and induction are separate events that are independently regulated on cells and inert substrates
Indicates that there is. [Discussion] The alternatively inherited FN-3 region of tenascin-C, named fnA-D,
Promotes neurite outgrowth and promotes neurite outgrowth.
fnA-D can be used as a purified expressed protein or in biological matrices.
Whether or not given to neurons as part of cell tenascin-C,
Its permissive effect is clear. Netrin (Kennedy et al., 1994; Serafi
ni et al., 1994) also have strong shadows on both axon elongation and direction.
Has a sound. However, in the case of netrin, both processes involve the same functional domain of the netrin molecule.
Coordinates through the same receptor on neurons, possibly interacting with ins
(De la Torre et al., 1997). As far as we know, fnA-
D is a different (located in the alternatively inherited FN-3 domains D and C, respectively)
A first molecule that independently promotes neurite outgrowth and induction through a sequence
Provides strong evidence that elongation and induction are separable events. The fact that human fnA-D provides a permissive induction cue is due to the fact that mouse fnA-D
Initially, there were some surprises due to published data on purified substances (Gotz et al., 1996).
It was. Mouse fnA-D has a common neurite outgrowth promoting site in fnD.
Therefore, it promotes process elongation to the same extent as human fnA-D (Gotz et al., 1996).
Are also reported to form a barrier to axons. This means that the mouse f
Several sequences unique to human fnA-D that are absent from nA-D promote neurite outgrowth
It implies that it is not related to the common axon outgrowth promoting site. This temporary
Consistent with the theory, monoclonal antibodies against neurite outgrowth promoting sites in fnD are:
It did not alter the ability of human fnA-D to induce neurites. We guide
In assays, neurites show a preference for human fnB-D, whereas murine
fnB-D was found to avoid (data not shown). Used in our analysis
Murine fnB-D expressed protein, and in a study by Gotz et al.
The mouse fnA-D expressed proteins used were both rodent c as a template.
It was obtained through PCR using DNA. However, both proteins
Appear to lack the alternatively inherited FN-3 domain C. This means that rodents
CDNA encoding the largest splice variant of tenascin-C
Does not contain this domain (LaFleur et al., 1994).
. We show that naturally occurring mutants of human fnA-D that lack fnC also
Found that they formed barriers and did not attract them. Overall consideration
These data indicate that fnC contributes to the permissive induction cue of human fnA-D.
Not only overcome the suppression-inducing cues provided by the rest of the molecule
Suggest. Conflicts with previous reports (LaFleur et al., 1994; Gotz et al., 1996)
However, the PCR data show that alternatively transcripts of mouse tenascin-C
It is possible to include fnC, albeit less likely than a mouse transcript lacking fnC.
(Dorries et al., 1996; Gotz et al., 1997). But
Does mouse fnC also provide a permissive guiding cue to axons, or alternatively
To determine if the inducibility of the region succeeded by the protein is unique to human proteins
It is very important. In contrast to the permissive induction cue provided by human fnA-D, human (see FIG. 3) and
And mice (Gotz et al., 1996; Dorries et al., 1996) Tenascin-C
Purified substrates for some splice variants are repulsive to the growing growth cone.
(Dorries et al., 1996). This growth cone repulsion property is attributed to the EGF domain.
(Gotz et al., 1996; Dorries et al., 1996). Accordingly
In the EGF domain, alternatively concatenated regions are permissive on a molar basis
Above, it is more suppressive. However, the molar concentration of fnA-D is excessively 2-3 times.
If possible, overcome the boundaries formed by various CSPGs as well as Tenascin-C
I do. Laminin-1 was not as effective, even at higher concentrations. This
This is because tenascin-C and CSPG are up-regulated on the glial scar after injury.
(McKeon et al., 1991; Pindzola et al., 1993). Te
Nasin C and CSPGs have been strongly implicated when axon regeneration fails
(Gates et al., 1996; Davies et al., 1997). Axons inhibit glial scarring
Complete recovery after CNS injury is not possible unless guided across a regulatory environment
However, this suggests a potential therapeutic role for fnA-D. We first clarified that the function of the EGF domain of tenascin-C
In contrast to the case, probably because there are molecules from the cells and their associated
Alternatively, there is a conformational restriction on cell tenascin-C (Meiners, and Geller, 1997).
Therefore, it was suggested that it was unclear in the cells. In particular, EGF domains are purified
Promotes neurite outgrowth like expressed protein (Dorries et al., 1996; Gotz
et al., 1996) show no effect on elongation within the cell tenascin-C.
(Gotz et al., 1997; Meiners and Geller, 1997). We are Tenay
Antibodies induced against the thin CFN-3 domains 6-8 and A-D were
Blocks all regulation of neurite outgrowth by Syn-C and the EGF domain does not contribute
(Meiners and Geller, 1997). Therefore, neurite promoting features
In addition to sex, the properties that form the boundaries of the EGF domain are similar in cellular tenascin-C.
Theorized that it might decay. If the EGF boundary is a biological matrix
If allowed to weaken within fnA-D, the allowed guiding cue of
It may become apparent within a splice variant. I support this hypothesis
Thus, transfected BHK cells that overexpressed small tenascin-C
Cells that overexpressed large tenascin-C
It was attractive. However, more neurites are
BHK-TN. SHK cells, but BHK-TN. L fine
Less neurites spread to the vesicles than those to purified fnA-D (Fig.
3 and FIG. 8). Similarly, in early experiments, neurites were expressed in BHK-TN. L fine
BHK cells bound with fnA-D were preferred over vesicles. This means that Tenascin
The boundary-forming properties of the EGF domain of C are partially, but not completely, within the BHK cell environment.
It indicates that it was partially excluded. Monoclones for neurite outgrowth promoting sites
The antibody is BHK-TN. L or BHK-TN. Axon pars across S cells
It did not affect the percentage. This is facilitated by fnA-D
Axonal outgrowth and elongation occur on both cell and
Indicates that the phenomenon is separable. We obtained these results using BHK cells, but showed that tenascin-C splice
Induction of neuronal processes by variants can vary depending on cell type
It is easy to imagine that there is sex. Axonal outgrowth in an alternatively spliced region
As we observed for long-promoting sites (Meiners et al., 1999), different
Cell-type specific molecules are identified for the induction of neurites within the tenascin-C molecule.
Active sites, which could mask its effects. Alternatively,
Cell-type-specific molecules provide their own neurite-inducing cues,
The induction queue may compete with or prevail over that of Tenascin-C.
No. For example, when the ratio of CSPG to fnA-D is low, neurites bend.
However, as the ratio of fnA-D increased, the neurites crossed. Therefore,
The neuronal growth regulating properties of nisin C or other matrix proteins
Can be discussed relatively. Specific tenancy by specific subset of cells
Harmonized expression of the C-splice variant regulates changes in neuronal process elongation
It may provide a moderate microenvironment to save. In summary, we report that alternatively inherited regions of human tenascin-C
Contains independent domains that promote neurite outgrowth or neurite outgrowth
Was. Axon outgrowth is promoted via alternatively inherited FN-3 domain D
The direction of extension is affected by the alternatively inherited FN-3 domain C. This
Each of these processes can be adjusted without affecting the other. this
What is important is that neurite outgrowth and neurite outgrowth are distinct fundamental mechanisms of neuronal growth.
Indicates canism. Furthermore, the induction promoting ability of fnA-D is stoichiometric.
Yes, fnA-D overcomes the inhibitory effects of both tenascin-C and CSPG
I can. Thus, fnA-D is, by itself, an axis in a suppressive environment.
It can be used as a reagent for promoting chordion growth. [Reference] 1. "Hexabrathion arms identified by tenascin-expressed proteins
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49: 433-450) Example 2 We have an alternating fibronectin type called fnA-D.
A region of tenascin-C containing only the -3 domains AD is used by itself.
Dramatically increases neurite outgrowth from various CNS neurons in culture
I discovered that. In addition, the fnA-D protein is not available after injury to the central nervous system.
Of chondroitin sulfate proteoglycan which may suppress regrowth
It can overcome the suppression effect. We believe that the fnA-D region of tenascin-C
Found that, when used by itself, promotes: (1) Axon growth (2) Axon extension across inhibitory boundaries To further illustrate these phenomena, we used overlapping synthetic peptides.
The neurite outgrowth-promoting sites in fnD were identified by two 15 amino acids called D4 and D5.
No acid sequence was determined. Antibodies to D5 were obtained from cerebellar granule neurons, fnD
And promotion of neurite outgrowth by tenascin-C. This means that this pepti
Indicates that the sequence is functional in the range of the natural molecule. Next we have 8 amino
Acid, VFFDNFLK (SEQ ID NO: 1) to limit the neurite outgrowth promotion site,
By testing shorter synthetic peptides, the overlapping region of D4 and D5
evaluated. This amino acid is AA1646-1 of human tenascin C-cDNA.
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And is conserved within the tenascin-C sequence from all species available. "F
The hypothesis that "D" and "FV" are critical for interaction with neurons was investigated.
For comparison, we have identified recombinant fnD protein and "FD" and "FV"
Each was tested with synthetic peptides changed to "SA" and "SS". These molecules are sudden
Did not promote elongation. This indicates that the conserved amino acids are located at the active site in fnD.
Suggests that it is necessary for formation. Our conclusion is that the growth-promoting region of fnA-D is within fnD,
The identified minimal region is the human tenascin C-, which is included in GenBank.
Seven amino acids consisting of AA1647-153 of cDNA. Example 3 We also note that VFDNFVLK is a major component found in the central nervous system following injury.
Axonal outgrowth of chondroitin sulfate proteoglycan (CSPG), a novel inhibitory molecule
It was investigated whether it can be used as a reagent that overcomes the elongation-inhibition property. New
-Ron does not proliferate when contacted with CSPG. When mixed with CSPG,
Peptides significantly enhance elongation on proteoglycans, and neurite outgrowth
It was more effective than laminin-1 or L1-Fc, which are long promoting molecules. But
Thus, fnA-D and its smaller derivatives are capable of regenerating neurons following CNS injury.
It may be useful as part of a regeneration reaction mixture that promotes length. Example 4 We have a receptor for D5 that regulates neurite outgrowth promoting action
I hypothesized that. For tenascin-C, extracellular matrix
Β1 integrin, which regulates the signal to the case, may act as a receptor
I already know. For this reason, we proposed tenaxin elongation promoting tenascin-C peptide.
The potential role of integrins as receptors for de VFDNFVLK
Examined. We found that a commercially available blocking antibody to the β1 integrin chain was
Of neurite outgrowth by VFDNFVLK and fnA-D
It has been found to eliminate the use. This indicates that β1 integrin binds to this sequence.
Support the role of neuron receptors. Next, we searched for an α-chain partner for the β1 integrin chain. α7 in
Tegulin knockout rats have a defect in the tenascin-C-rich intertenus junction
To show, we show that the α7 integrin chain is a neurite outgrowth by VFDNFVLK.
The hypothesis of being a partner for β1 in promoting elongation was tested. α7 integri
Antibodies to neurite outgrowth by VFDNFVLK and fnA-D
Was eliminated. These results indicate that monoclonal α recognizing the VFDNFVLK sequence
7 cannot explain. Because this antibody is
Did not cross-react with the peptide. Therefore, α7β1 integration
Phosphorus regulates the promotion of neurite outgrowth by VFNFVLK and fnA-D.
It is a uron receptor. Our data show that this receptor is laminin-1
Is the first evidence for modulating the response to non-matrix molecules
And the first role of the α7β1 integrin receptor in neurons
Functional data. Peripheral neurons that regenerate processes after trauma are associated with α7β1 in
By dramatically increasing the expression of tegulin, environmental factors such as tenascin-C
It is possible to react with an acceptable substrate molecule. Example 5 In addition to inhibiting growth, the injured area of the central nervous system is not
Form a boundary. This property is caused by upregulation in proteoglycan synthesis.
It has been attributed. We have created an analytical method for boundary formation, and
That neurons can overcome proteoglycan boundaries
discovered. Tenascin-fnA-D protein without fnC has this property.
Therefore, the fnC region is essential for this function. Therefore, crossing the permissible boundary
Capabilities are likely to be in fnC. Example 6 We Promote the Regrowth of Injured Axons in the Human Central Nervous System
Therefore, it is proposed to use fnA-D or a small region thereof for treatment. This
Protein can be delivered to the area of the spinal cord lesion for therapeutic purposes. For example,
The smallest, potentially potent peptide is used as an infusate via a catheter.
It can be supplied directly into the metamorphic site. Nutrients to survive neurons or
In combination with other drugs, such as caspase inhibitors, and other drugs that promote neuronal growth
To supply the peptide. This is because proteoglyca in the nervous system
It may be performed in combination with a treatment that limits the expression of the protein. Alternatively, the cells in the lesion area may be genetically modified as follows to express fnA-D:
A child feeding technique can be used. Astrocytes or other glia within the lesion
The cells are made to express a transgene containing the fnA-D region or a small region thereof. fn
A-D other transgenes promote glial fibrillary acid gene on astrocytes
Or other suitable enhancer for the expression of other cell types in the area of injury
Under the control of cell type specific promoters. These components are
Inject into the lesion area. As a viral vector, glia
Adeno-associated virus or lenti that expresses genes in vesicles or fibroblasts
A virus may be used. This construct is used to limit expression to astrocytes,
nA-D may be placed under the control of a GFAP promoter. References of Interest “Expression of oligodendrocyte specific gene in mouse brain: within adeno-associated virus
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8-18) Example 7 We also expressed α7β1 integrin receptor in neurons.
Gene delivery to enhance neuron response to fnA-D.
And suggest. This can be a replication-inactive Sindbis virus vector, or
It can be achieved with a herpes virus vector that is neurotropic. References of Interest “The 51 kilobase HSV-1 plasmid vector contains the helper virus
Can be packaged using a system that does not support the expression in the mouse brain.
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fer and long-term expression in neurons using a recombinant adenovirus w
Gene Ther. 1999 Nov; 6 (11): 1884-92) [Brief Description of the Drawings] FIG. 1 shows a multi-domain structure of human tenascin-C. This figure shows
Adapted from Aukhil et al. (1993, J. Biol. Chem. 268: 2542-2553)
It was made. The N-termini of the three arms are joined to form a trimer, and
The two trimers are linked by a disulfide bond to form a hexamer.
Each arm relies on 14 EGF domains, alternative RNA splicing
8 to 15 FN-3 domains and a single fibrinogen domain
You. The universal FN-3 domains (fn1-5 and fn6-8) are
Present in the Isin C splice variant. In addition, the biggest tenascin C
The price variant comprises seven alternatively inherited FN-3 domains (A1, A
2, A4, B, C and D, i.e. fnA-D), but the shortest
These are not present in the new splice variants. FIG. 2 is a schematic diagram showing an axon guidance assay. PLL coated hippo
-Drop a drop of the protein solution of interest onto the center of the glass
After that, the excess protein solution was washed away to create the protein / PLL interface
. On this cover glass, cerebellar granule neurons are cultured for 48 hours, and then
Using an antibody against the protein in the drop and an antibody against the neurofibrillary tangle
Double immunocytochemical reactions were performed. And for the axons that occur on the PLL,
In addition, the neurites at the interface are compared
The reaction was analyzed. The following criteria were established for this induction potency assay. interface
Consider only a single non-bundle axon within 10 μm of
Count only the axons, not the axons where the cell body lies on the interface.
Did not. [FIG. 3] The alternatively inherited region of tenascin-C is the permissible axon guidance cue.
To provide (A) Cerebellar granule neurons were transformed with fn1-5, fnA-
D, fn6-8, large tenascin-C (TN.L) or small tenascin-C
Incubated for 48 hours on PLL-coated cover glass containing (TN.S) spots
. Axons from the PLL to the protein spot, and vice versa
The percentage of neurites that crossed over was assessed. Bars represent mean ± SEM
(N = 4). In a control experiment, 51 ± 4% of the axons resulted from the PLL
Resen labeled BSA control and 50 ± 2% from BSA to PLL
Crossed over. The neurite reaction at the fn1-5 or fn6-8 / PLL interface is
, Did not differ significantly from the control. Axons from PLL to fnA-D
The percentage of protrusions (asterisk in the figure) is significantly higher than the control,
And the percentage of neurites from fnA-D to PLL (double asteris
Was significantly lower than the control (p <0.05, Student-Newman-Keuls
test). In contrast to fnA-D, large or small tenas
The percentage of neurites crossing over to C (cross) was significantly lower than the control.
(P <0.05, Student-Newman-Keuls test). Polyclones for fnA-D
Antibody (pAb) is the percentage of neurites across large tenascin-C
Was further reduced (double cross). This reduction is significant (p <0.05, Stude
nt-Newman-Keuls test). (B) For full length tenascin-C, fnA-
To detect D spots, a polyclonal antibody was added, followed by fluorescein.
A double immunocytochemical reaction was performed using the second antibody. In addition, neurons are detected.
In order to generate a second antibody conjugated with rhodamine after the monoclonal antibody RT97
Using . Axons on either side of the PLL / fnA-D interface are
Priority. Bars are 10 μm. FIG. 4 fnA-D overcomes the border of tenascin-C and axons progress
It indicates that. Small tenascins C and fnA-D (A) or large tenascins
PLL coated cover comprising protein spot consisting of Syn C and fnA-D (B)
-Cerebellar granule neurons were cultured on glass for 48 hours (n = 3). Tenay
While keeping the concentration of syn C constant at 100 nM, the concentration of fnA-D was increased to 100 nM.
M (ratio of fnA-D to tenascin-C is 1: 1) to 400 nM (ratio, 4: 1)
). Axons from PLL to tenascin C / fnA-D spot
Increased with increasing concentration of fnA-D. Small tenesi
300 nM of fnA-D for the protein C and for large tenascin-C
200 nM fnA-D was observed to be the most effective. FIG. 5. The neurite outgrowth promoting site in fnD does not regulate neurite outgrowth.
To indicate that (A) fnA-D, fnA-D and monoclonal antibody (mAb) J
1 / tn2 or fnA-D and monoclonal antibody tenascin 3-
B. On a PLL coated cover glass containing spots of the mixture of mAb3-B,
Cerebellar granule neurons were cultured for 48 hours (n = 4). J1 reacts in fnD
/ Tn2 changes the percentage of neurites from PLL to fnA-D
And changes by mAb3-B reacting in fnB
I never did. (B) On PLL coated cover glass or fnA-D
Or a mixture of fnA-D and J1 / tn2 or mAb3-B was adsorbed
Forty-eight hours, granule neurons in the cerebellum grow out of axons on PLL-coated cover glass
Can be extended. Box-whisker plot of axon total length distribution
Then, one of four representative experiments is shown. The boxes are the 25th of each distribution and
Surrounds the 75th percentile and is bisected by an intermediate number. Whisker is 5th
The 95th and 95th percentiles are shown. fnA-D has more axons than PLL alone
Although J1 / tn2 promoted neurite outgrowth, J1 / tn2 eliminated the neurite outgrowth promoting properties of fnA-D.
Removed. mAb3-B had no effect. FIG. 6 shows that axon guidance is locally restricted to the C-terminal of fnA-D.
And fnA1-A4, fnB-D, or fnA1-A4 and fnB-D
Cerebellar granules on a PLL-coated cover glass containing spots of the mixture with
Were cultured for 48 hours (n = 3). fnA1-A4 is the axis generated on the PLL
An inhibitory boundary was formed for the chords. of axons generated on fnA1-A4
The response was somewhat random (dashed lines indicate neurites at the BSA / PLL interface
Indicates that the reaction is random). On the other hand, it is produced on PLL or fnB-D.
Axons that have been shown showed a preference for fnB-D. Also, fnA1-A4 and
Since the mixture with fnB-D also imitated the action of fnA-D, fnB-D
The boundary formed by A1-A4 was overcome. FIG. 7 shows that fnC is involved in regulating neurite guidance. (A)
PLL-coated cover gas containing fnA-D or fnA-D (-) C spots
Cerebellar granule neurons were cultured on the lath for 48 hours (n = 3). Interface PLL
Lateral axons preferred fnA-D, but avoided fnA-D (-) C. Interface
The neurites on the protein side favored fnA-D, but with respect to fnA-D (-) C.
Showed a random response (dashed line). (B) fnA-D or fnA-D (
-) 4 cerebellar granule neurons were placed on C-adsorbed PLL-coated cover glass.
The cells were cultured for 8 hours. One of four representative experiments is shown. fnA-D (FnA-D)
And fnA-D (-) C both promote neurite outgrowth compared to PLL
However, the distribution of neurite lengths on fnA-D and fnA-D (-) C was the same.
Was. FIG. 8: fnA-D induces neurites within cellular tenascin-C
To do so. (A) BHK cells and BHK-TN. L or BHK-
TN. Cerebellar granule neurons were cultured for 48 hours on a mixed monolayer of S cells. Complete
For full length tenascin-C, a polyclonal antibody followed by fluorescein
Double immunocytochemical reactions were performed with the in-conjugated second antibody. Also monochrome
The antibody RT97 was used followed by a second antibody conjugated with rhodamine. Axon
Shows that BHK-TN. LHK cells, but BHK-TN. S cells
avoided. Bars are 12 μm. (B) Quantification of the neurite response at the cell interface
(N = 4). In control experiments, 45-50% of the neurites were BHK cells
From BHK cells labeled with PKH26 and vice versa. BHK fine
BHK-TN. The percentage of neurites across L cells is higher than the control.
BHK-TN. From L cells to BHK cells
Were significantly lower (double asterisk) (p <0.05, Stude
nt-Newman-Keuls test). In contrast, BHK-TN. Axons over S cells
Is much lower than the control (cross), and the percentage
The content was quite high (double crosses) (p <0.05, Student-Newman-Keuls
test). FIG. 9 shows neurite outgrowth in the presence of the tenascin-C antibody. (A) Complete
In the presence of full length polyclonal antibodies to tenascin-C, BHK cells
And BHK-TN. L or BHK-TN. On a mixed monolayer with S cells
Granular neurons were cultured for 48 hours. The antibody is derived from BHK cells and BHK-TN
. Reduce the percentage of neurites to L cells from about 70% to 50% (
Asterisk), BHK-TN. Of neurites to S (BHK-TN.S) cells
Increased from about 20% to 50% (cross) (p <0.05, Student
-Newman-Keuls test). (B) In addition, the port for fn1-5 or fnA-D
With a clonal or monoclonal antibody (mAb) J1 / tn2
In BHK cells and BHK-TN. Culture neurons on a monolayer mixed with L cells
Was. The fn1-5 antibody is BHK-TN. Axon percentages across L cells
And J1 / tn2 had no effect. fnA-D antibody
Significantly reduced the percentage of axons that crossed to about 20% (double
(Asterisk) (p <0.05, Student-Newman-Keuls test). [Procedure amendment 2] [Document name to be amended] Drawing [Item name to be amended] All drawings [Correction method] Change [Contents of amendment] FIG. 2 FIG. 3 FIG. 4 FIG. 5 FIG. 6 FIG. 7 FIG. 8 FIG. 9

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (71)出願人 335 George Street、P. O.Box 2688,New Brunsw ick、NJ 08903、U.S.A. (72)発明者 ハーバート ゲラー エム. アメリカ合衆国、ニュージャージー 08094,ハイランド パーク、サウス ア デライド アベニュー 44 (72)発明者 サリー メイナーズ アメリカ合衆国、ニュージャージー 08854、ピスケイタウェイ、ベッドフォー ド コート 117 Fターム(参考) 4H045 AA10 BA15 CA40 EA21 EA50────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW ), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, C R, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI , GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, K Z, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA , MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, S K, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG , US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (71) Applicant 335 George Street, P.M.             O. Box 2688, New Brunsw             ic, NJ 08903, U.S.A. S. A. (72) Inventor Herbert Geller M.             United States, New Jersey             08094, Highland Park, South Africa             Delide Avenue 44 (72) Inventor Sally Mayners             United States, New Jersey             08854, Piscataway, Bed Four             De Cote 117 F term (reference) 4H045 AA10 BA15 CA40 EA21 EA50

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 一文字アミノ酸コードによって定義される8アミノ酸配列V
FDNFVLKからなるペプチドであって、75個を超えないアミノ酸からなる
ペプチド。
Claims 1. An eight amino acid sequence V defined by a one-letter amino acid code
A peptide consisting of FDNFVLK, the peptide consisting of not more than 75 amino acids.
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