JP2009201443A - Arylsulfatase protein having modulating activity of cell form and function - Google Patents

Arylsulfatase protein having modulating activity of cell form and function Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for cell adhesion and a method for cell adhesion using the substrate, a substrate for cell morphology regulation and a method for regulating cell morphology using the substrate, and a substrate for cell culture and a method for culturing cells using the substrate. <P>SOLUTION: The substrate for cell adhesion, the substrate for cell morphology regulation and the substrate for cell culture each comprises an arylsulfatase protein. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞接着用基質に関する。   The present invention relates to a cell adhesion substrate containing an arylsulfatase protein.

多細胞生物の細胞は、細胞の足場を要求する接着依存性細胞(生体組織を構成する血液細胞以外の殆どの細胞)と要求しない接着非依存性細胞(血液細胞などの浮遊細胞)に分類される。多くの接着依存性細胞は、細胞外基質に接着するか細胞同士が接着することによって初めて、細胞の生育、増殖が可能となる。このような、細胞同士の結合等を細胞接着という。この細胞接着は、細胞接着性因子の分子間相互作用によって行われており、そのような細胞接着性因子は様々な分子が知られており、例えば、コラーゲン、フィブロネクチン等があげられる。これら接着性因子は各々が結合特異性を示すため、接着性因子の異なる細胞での動的発現と同様、胚発生時における形態形成や組織構築、移動、分化、増殖及びアポトーシスなどの様々な機能を制御している。しかし、未だ、細胞接着性因子は全て網羅されてはおらず、未知の物質が細胞接着に関して特殊な細胞機能を司っている可能性もある。   Cells of multicellular organisms are classified into adhesion-dependent cells that require cell scaffolds (most cells other than blood cells that make up living tissue) and adhesion-independent cells that do not require (floating cells such as blood cells). The Many adhesion-dependent cells can grow and proliferate only when they adhere to an extracellular matrix or adhere to each other. Such binding between cells is called cell adhesion. This cell adhesion is performed by intermolecular interaction of cell adhesion factors, and various molecules are known as such cell adhesion factors, such as collagen and fibronectin. Since each of these adhesive factors exhibits binding specificity, various functions such as morphogenesis, tissue organization, migration, differentiation, proliferation, and apoptosis during embryogenesis, as well as dynamic expression of adhesive factors in different cells. Is controlling. However, all cell adhesion factors are not yet covered, and it is possible that unknown substances are responsible for special cell functions related to cell adhesion.

アリールスルファターゼは、人工基質のアリール硫酸を加水分解して、硫酸基をアリール基より乖離する酵素として発見された(非特許文献1)。アリールスルファターゼの天然基質としては、N- acetylgalactosamine 4- sulfate(非特許文献1)、Cerebroside 3- sulfate(非特許文献2)等が候補に挙げられているが、これらに対する酵素としての活性は極めて低い。さらに、ヒトのアリールスルファターゼ機能欠失遺伝病として、成長遅延、肝脾腫大症、心疾患などを伴うムコ多糖症IV(非特許文献3及び4)、中枢末梢神経の髄鞘脱落などを伴う異染性白質萎縮症が(非特許文献5及び6)知られている。しかし前記タンパク質を細胞外基質として捉えた報告はまだない。
Yogalingam, G., Litjens, T., Bielicki, J., Crawley, A.C., Muller, V., Anson, D.S, Hopwood, J.J., 1996. Feline mucopolysaccharidosis type VI. Characterization of recombinant N-acetylgalactosamine 4-sulfatase and identification of a mutation causing the disease. J. Biol. Chem. 271, 27259-27265 Mehl, E., Jatzkewitz, H., 1968. Cerebroside 3-sulfate as a physiological substrate of arylsulfatase A. Biochim. Biophys. Acta. 151, 619-627 Evers, M. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93, 8214-8219 (1996) Harmatz, P. et al. J. Pediatr. 144, 574-580 (2004) Consiglio, A. et al. Nat. Med. 7, 310-316 (2001) Bond, C. S. et al. Structure 5, 277-289 (1997)
Aryl sulfatase was discovered as an enzyme that hydrolyzes the aryl sulfate of an artificial substrate and dissociates the sulfate group from the aryl group (Non-patent Document 1). N-acetylgalactosamine 4-sulfate (Non-patent Document 1), Cerebroside 3-sulfate (Non-patent Document 2) and the like are listed as natural substrates for arylsulfatase, but the activity as an enzyme for these is extremely low. . Furthermore, human arylsulfatase function-deficient genetic diseases include mucopolysaccharidosis IV accompanied by growth retardation, hepatosplenomegaly, heart disease, etc. (Non-Patent Documents 3 and 4), and abnormal demyelination of central peripheral nerves. Dye white matter atrophy (Non-patent Documents 5 and 6) is known. However, there are no reports of capturing the protein as an extracellular matrix.
Yogalingam, G., Litjens, T., Bielicki, J., Crawley, AC, Muller, V., Anson, DS, Hopwood, JJ, 1996. Feline mucopolysaccharidosis type VI. Characterization of recombinant N-acetylgalactosamine 4-sulfatase and identification of a mutation causing the disease. J. Biol. Chem. 271, 27259-27265 Mehl, E., Jatzkewitz, H., 1968. Cerebroside 3-sulfate as a physiological substrate of arylsulfatase A. Biochim. Biophys. Acta. 151, 619-627 Evers, M. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93, 8214-8219 (1996) Harmatz, P. et al. J. Pediatr. 144, 574-580 (2004) Consiglio, A. et al. Nat. Med. 7, 310-316 (2001) Bond, CS et al. Structure 5, 277-289 (1997)

本発明は、アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞接着用基質を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a cell adhesion substrate containing an arylsulfatase protein.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、アリールスルファターゼタンパク質が細胞の接着、形態及び機能の調節活性を持つことを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that arylsulfatase proteins have cell adhesion, morphology and function regulating activities, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1) アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞接着用基質。
この細胞接着用基質は、さらに少なくとも1の細胞外基質を含んでもよい。
また、前記細胞接着用基質に含まれるアリールスルファターゼタンパク質は、ヒト、マウス又はラット由来でもよい。
さらに、前記細胞接着用基質が接着する細胞は、内皮細胞でもよい。
(2) アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞形態調節用基質。
(3) (1)記載の細胞接着用基質を含む、細胞培養用基質。
(4) (1)記載の細胞接着用基質を用いて、細胞を接着させる方法。
(5) (2)記載の細胞形態調節用基質を用いて、細胞の形態を調節する方法。
(6) (3)記載の細胞培養用基質を用いて、細胞を培養する方法。
That is, the present invention is as follows.
(1) A cell adhesion substrate comprising an arylsulfatase protein.
The cell adhesion substrate may further contain at least one extracellular matrix.
The arylsulfatase protein contained in the cell adhesion substrate may be derived from human, mouse or rat.
Further, the cell to which the cell adhesion substrate adheres may be an endothelial cell.
(2) A cell shape regulation substrate comprising an arylsulfatase protein.
(3) A cell culture substrate comprising the cell adhesion substrate according to (1).
(4) A method of adhering cells using the cell adhesion substrate according to (1).
(5) A method for regulating cell morphology using the cell morphology regulation substrate described in (2).
(6) A method for culturing cells using the cell culture substrate according to (3).

本発明により、アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞接着用基質が提供される。本発明の細胞接着用基質は、アリールスルファターゼタンパク質が細胞外基質として機能し、内皮細胞の接着や複雑な形態形成を調節することにより達成される。このことは、本発明の細胞接着用基質が細胞培養基質等に有用であることを意味する。   According to the present invention, a substrate for cell adhesion comprising an arylsulfatase protein is provided. The substrate for cell adhesion of the present invention is achieved by the arylsulfatase protein functioning as an extracellular matrix and regulating adhesion and complex morphogenesis of endothelial cells. This means that the cell adhesion substrate of the present invention is useful as a cell culture substrate.

以下に本発明を詳細に説明する。
1.本発明の細胞接着用基質
本発明は、アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞接着用基質に関する。アリールスルファターゼタンパク質(以下、「本発明のタンパク質」という場合もある)は、人工基質のアリール硫酸を加水分解し、アリール基から硫酸基を遊離させる活性を有する酵素である。本酵素は以前はリソゾームに局在すると考えられてきた。
The present invention is described in detail below.
1. The substrate for cell adhesion of this invention TECHNICAL FIELD This invention relates to the substrate for cell adhesion containing arylsulfatase protein. An aryl sulfatase protein (hereinafter sometimes referred to as “protein of the present invention”) is an enzyme having an activity of hydrolyzing an aryl sulfate of an artificial substrate and releasing the sulfate group from the aryl group. This enzyme has previously been thought to localize to lysosomes.

発明者らは、上記タンパク質について、組換えタンパク質を作製し、その性質の解析を進めたところ、上記タンパク質は、分子量が60,000程度であることを見出した。さらに、マウス肝臓を抗アリールスルファターゼ抗体によって染色したところ、アリールスルファターゼはシヌソイド内皮細胞表面に存在し、アリールスルファターゼが組織中のヘパラン硫酸と共在することを見出し、本タンパク質が細胞外基質として存在することを明らかにした。また、上記タンパク質は、ヘパリン(図2)およびコラーゲンへの親和性があり、生体内では酸性多糖とコラーゲンを主成分とした細胞外基質に結合するという性質(図3)を有し、細胞の接着、形態及び機能を調節する活性があることを見出した。   The inventors made a recombinant protein for the above protein and proceeded with analysis of its properties, and as a result, found that the protein had a molecular weight of about 60,000. Furthermore, when the mouse liver was stained with an anti-arylsulfatase antibody, it was found that arylsulfatase was present on the surface of sinusoidal endothelial cells and that arylsulfatase coexists with heparan sulfate in the tissue, and this protein exists as an extracellular matrix. It revealed that. In addition, the protein has an affinity for heparin (FIG. 2) and collagen, and has the property of binding to an extracellular matrix composed mainly of acidic polysaccharide and collagen (FIG. 3) in vivo. It has been found that there is activity to regulate adhesion, morphology and function.

アリールスルファターゼタンパク質は広い範囲の生物に存在し、本発明の細胞接着基質等には、いかなる生物由来の当該タンパク質も用いることができるが、本発明に適するタンパク質としては、ヒト、マウス、ラット等由来のタンパク質があげられる。ここで、マウスアリールスルファターゼ(ARS)タンパク質のうち、マウスARS Aタンパク質のアミノ酸配列を配列番号2(GeneBank Accession No. NP_033843)で、マウスARS Bタンパク質のアミノ酸配列を配列番号3(GeneBank Accession No. NP_033842)で示し、ラットアリールスルファターゼタンパク質のうち、ラットARS Aタンパク質のアミノ酸配列を配列番号4(GeneBank Accession No. XP_235566)で、ラットARS Bタンパク質のアミノ酸配列を配列番号5(GeneBank Accession No. NP_254278)で示し、ヒトアリールスルファターゼタンパク質のうち、ヒトARS Aタンパク質のアミノ酸配列を配列番号6(GeneBank Accession No. CAA36399)で、ヒトARS Bタンパク質のアミノ酸配列を配列番号7(GeneBank Accession No. CAA51272)で示す(図1)。本発明のタンパク質は、配列番号2〜7で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質及び前記タンパク質と同等の機能を有するタンパク質を含み、天然由来のものであっても、又は、遺伝子工学的手法によりDNAから発現させた組換えタンパク質若しくは化学合成タンパク質等の人工的に作製したものであってもよい。さらに、本発明のタンパク質と同等の機能を有する限り、当該配列番号2〜7で示されるアミノ酸配列の一部からなるタンパク質又はその一部が変異したタンパク質であってもよい。「同等の機能を有するタンパク質」とは、上記のように、「細胞の接着、形態及び機能の調節活性」を有するタンパク質を意味する。「その一部が変異したタンパク質」とは、例えば、配列番号2〜7で示されるアミノ酸配列のうち、1若しくは複数個(1〜50個、1〜25個、1〜10個等)のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質をいう。一般的に、同様の性質を有するアミノ酸同士の置換(例えば、ある疎水性アミノ酸から別の疎水性アミノ酸への置換、ある親水性アミノ酸から別の親水性アミノ酸への置換、ある酸性アミノ酸から別の酸性アミノ酸への置換、あるいはある塩基性アミノ酸から別の塩基性アミノ酸への置換)を導入した場合、得られる変異タンパク質は元のタンパク質と同様の性質を有することが多い。遺伝子組換え技術を使用して、このような変異を有する組換えタンパク質を作製する手法は当業者に周知であり、このような変異タンパク質も本発明の範囲に含まれる。   Aryl sulfatase proteins are present in a wide range of organisms, and any protein derived from any organism can be used as the cell adhesion substrate of the present invention, but suitable proteins for the present invention are derived from humans, mice, rats, etc. Of the protein. Here, among mouse arylsulfatase (ARS) proteins, the amino acid sequence of mouse ARS A protein is SEQ ID NO: 2 (GeneBank Accession No. NP_033843), and the amino acid sequence of mouse ARS B protein is SEQ ID NO: 3 (GeneBank Accession No. NP_033842). Among the rat arylsulfatase proteins, the amino acid sequence of rat ARS A protein is SEQ ID NO: 4 (GeneBank Accession No. XP_235566), and the amino acid sequence of rat ARS B protein is SEQ ID NO: 5 (GeneBank Accession No. NP_254278). Among the human arylsulfatase proteins, the amino acid sequence of human ARS A protein is represented by SEQ ID NO: 6 (GeneBank Accession No. CAA36399), and the amino acid sequence of human ARS B protein is represented by SEQ ID NO: 7 (GeneBank Accession No. CAA51272) ( FIG. 1). The protein of the present invention includes a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 2 to 7 and a protein having a function equivalent to that of the protein, and may be naturally derived or may be derived from DNA by genetic engineering techniques. Artificially produced recombinant protein or chemically synthesized protein may be used. Furthermore, as long as it has a function equivalent to the protein of this invention, the protein which consists of a part of amino acid sequence shown by the said sequence number 2-7, or the protein by which the part was mutated may be sufficient. The “protein having an equivalent function” means a protein having “regulatory activity of cell adhesion, morphology and function” as described above. “Partially mutated protein” means, for example, one or more (1 to 50, 1 to 25, 1 to 10) amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 2 to 7 Is a protein consisting of an amino acid sequence deleted, substituted or added. In general, substitution between amino acids having similar properties (for example, substitution from one hydrophobic amino acid to another hydrophobic amino acid, substitution from one hydrophilic amino acid to another hydrophilic amino acid, substitution from one acidic amino acid to another When a substitution to an acidic amino acid or a substitution from one basic amino acid to another basic amino acid is introduced, the resulting mutant protein often has the same properties as the original protein. Techniques for producing recombinant proteins having such mutations using gene recombination techniques are well known to those skilled in the art, and such mutant proteins are also included within the scope of the present invention.

本発明の「細胞接着用基質」とは、細胞外基質であり、細胞接着機能を有する本発明のタンパク質を含む、細胞を接着させるために用いる基質をいう。「細胞を接着させる」とは、細胞同士あるいは細胞とマトリックスが直接接触することにより結合することをいう。そして、血球系の非接着依存細胞をのぞき、一般に細胞はインテグリン等の細胞外基質受容体を介して、細胞外マトリックスと結合し、形態を伸展させる。その後細胞は葉状仮足、樹状仮足を形成してさらに形態変化、細胞運動が誘導される。また細胞はマトリックスとの接着、または細胞同士の接着により生存シグナルが活性化され細胞死(アポトーシス)から逃れることができる。   The “substrate for cell adhesion” of the present invention is an extracellular matrix and refers to a substrate used for adhering cells, which contains the protein of the present invention having a cell adhesion function. “Adhering cells” means binding by direct contact between cells or cells. Then, except for non-adhesion-dependent cells of the blood cell lineage, cells generally bind to the extracellular matrix via an extracellular matrix receptor such as integrin and extend its morphology. Thereafter, the cells form foliate and dendritic limbs, and further morphological changes and cell movements are induced. In addition, the survival signal is activated by adhesion between the cells and the cells, and the cells can escape from cell death (apoptosis).

本発明の「細胞接着用基質」は、さらに、他の細胞外基質と併用させてもよい。細胞外基質とは、多細胞生物の細胞外の空間を充填する物質であると同時に、動物の軟骨や骨等の骨格的役割や、基底膜やフィブロネクチン等の細胞接着における足場の役割や、ヘパラン硫酸に結合する細胞増殖因子FGF等の細胞増殖因子などの保持・提供する役割などを担う物質をいい、コラーゲン、プロテオグリカン、フィブロネクチンやラミニン等の糖タンパク質や細胞接着分子をいう。具体的な他の細胞外基質としては、コラーゲン;フィブロネクチン;コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン、ケラタン硫酸プロテオグリカン、デルマタン硫酸プロテオグリカン等のプロテオグリカン;グリコサミノグリカンの一種としてのヒアルロン酸;ラミニン;テネイシン;エンタクチン;エラスチン;フィブリリン;ビトロネクチン等があげられるがこれらに限定されない。   The “cell adhesion substrate” of the present invention may be used in combination with other extracellular matrix. The extracellular matrix is a substance that fills the extracellular space of multicellular organisms, and at the same time, the skeletal role of animal cartilage and bone, the role of scaffolds in cell adhesion such as basement membrane and fibronectin, and heparan It refers to a substance that plays a role in holding and providing cell growth factors such as cell growth factor FGF that binds to sulfuric acid, and refers to glycoproteins such as collagen, proteoglycan, fibronectin and laminin, and cell adhesion molecules. Specific examples of other extracellular matrix include collagen; fibronectin; chondroitin sulfate proteoglycan, heparan sulfate proteoglycan, keratan sulfate proteoglycan, proteoglycan such as dermatan sulfate proteoglycan; hyaluronic acid as a kind of glycosaminoglycan; laminin; tenascin; Elastin; fibrillin; vitronectin and the like, but not limited thereto.

本発明が適用される細胞としては、内皮細胞、オリゴデンドロサイト等があげられるが、これらに限定されない。内皮細胞のうち、特に、微小血管内皮細胞、大動脈内皮細胞、臍帯静脈内皮細胞が好ましい。   The cells to which the present invention is applied include, but are not limited to, endothelial cells, oligodendrocytes, and the like. Of the endothelial cells, microvascular endothelial cells, aortic endothelial cells, and umbilical vein endothelial cells are particularly preferable.

本発明の細胞接着用基質は、本発明のタンパク質のほか、通常の細胞培養に用いられるいかなる物質を添加してもよく、また、必要に応じて、血清、細胞増殖因子、抗菌剤等を添加したものも利用できる。培地、血清及びその使用量、細胞増殖因子及びその使用量、抗菌剤及びその使用量は、細胞の種類や細胞の播種量、培養条件、培養後の細胞回収方法により適宜決定してよく、当業者であれば、それらの条件を設定することができる。   In addition to the protein of the present invention, any substance used for normal cell culture may be added to the cell adhesion substrate of the present invention. If necessary, serum, cell growth factor, antibacterial agent, etc. may be added. You can also use it. The culture medium, serum and its use amount, cell growth factor and its use amount, antibacterial agent and its use amount may be appropriately determined according to the cell type, cell seeding amount, culture conditions, and cell recovery method after culture. If it is a trader, those conditions can be set.

本発明の細胞接着用基質が細胞を接着したことは、以下のように確認することができる。すなわち、適当な細胞を選択し、細胞に適する培養条件で適当時間培養する。本発明の細胞接着用基質を適当な濃度に調製して、スライドガラス上に滴下し、室温で適当時間放置した後、牛血清アルブミン溶液でブロックする。その後、当該基質上に適当な濃度に調製した細胞を添加して培養する。適当な時間後、培養細胞をホルムアルデヒドリン酸緩衝液で固定した後、クマシーブリリアントブルーで染色する。当該染色標本を用いて、光学顕微鏡で観察することにより細胞接着・細胞の伸展、細胞突起の形成がおこっているかを確認することができる。また、ガラス面上に接着した細胞数を計数して、接着した細胞数を数量的に確認することもできる。   It can be confirmed as follows that the substrate for cell adhesion of the present invention adheres cells. That is, an appropriate cell is selected, and cultured for an appropriate time under culture conditions suitable for the cell. The cell adhesion substrate of the present invention is prepared to an appropriate concentration, dropped onto a glass slide, allowed to stand at room temperature for an appropriate time, and then blocked with a bovine serum albumin solution. Thereafter, cells prepared at an appropriate concentration are added to the substrate and cultured. After an appropriate time, the cultured cells are fixed with formaldehyde phosphate buffer and then stained with Coomassie brilliant blue. By using the stained specimen, observation with an optical microscope can confirm whether cell adhesion, cell extension, and cell protrusion are occurring. In addition, the number of cells adhered on the glass surface can be counted to quantitatively confirm the number of adhered cells.

以上のことから、本発明の細胞接着用基質はまた、細胞培養液として用いることもできる。このことは、以下の『3.本発明の細胞培養用基質』の項に記載する。
本発明の細胞接着用基質には、コラーゲン、ラミニン等の細胞外マトリックスおよびFGF、EGF、PDGF等の成長因子等も加えることができるがこれらに限定されない。
2.本発明の細胞形態調節用基質
本発明はまた、アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞形態調節用基質に関する。
From the above, the cell adhesion substrate of the present invention can also be used as a cell culture solution. This means that “3. It is described in the section “Substrate for cell culture of the present invention”.
To the cell adhesion substrate of the present invention, an extracellular matrix such as collagen and laminin, and growth factors such as FGF, EGF, and PDGF can be added, but not limited thereto.
2. The substrate for regulating cell morphology of the present invention The present invention also relates to a substrate for regulating cell morphology comprising an arylsulfatase protein.

本発明の細胞形態調節用基質の細胞形態調節メカニズムは以下のとおりである。すなわち、内皮細胞を本発明の細胞形態調節用基質を用いてアリールスルファターゼ上に接着させると、細胞に仮足突出能が付与される。また、本発明の細胞形態調節用基質にさらにコラーゲンを加えた場合は、細胞の仮足状突起が増え、細胞形態が変化する。これより、本発明の細胞形態調節用基質は、細胞の形態を調節する機能を有しているといえる。そのことは、本発明の細胞形態調節用基質を用いずにコラーゲンのみを加えた場合は、細胞が均等に伸展するだけであることからも明らかである。具体的には、本発明の細胞形態調節用基質は、生体内での内皮細胞の複雑な形態形成に細胞外基質として関与し、その形態形成を調節するといえる。このように、本発明は、細胞形態調節用基質としても有用であることがわかる。   The cell shape regulation mechanism of the cell shape regulation substrate of the present invention is as follows. That is, when an endothelial cell is adhered onto an arylsulfatase using the cell shape-regulating substrate of the present invention, the ability to project a temporary foot is imparted to the cell. In addition, when collagen is further added to the cell shape regulating substrate of the present invention, the number of pseudopods of cells increases and the cell shape changes. From this, it can be said that the substrate for cell shape regulation of the present invention has a function of regulating cell morphology. This is also clear from the fact that when only collagen is added without using the cell shape-regulating substrate of the present invention, the cells only extend evenly. Specifically, it can be said that the cell shape-regulating substrate of the present invention is involved in the complex morphogenesis of endothelial cells in vivo as an extracellular matrix and regulates the morphogenesis. Thus, it can be seen that the present invention is also useful as a substrate for cell shape regulation.

本発明の細胞形態調節用基質が細胞の形態を調節することができることは以下の方法により確認することができる。すなわち、適当な細胞を選択し、細胞に適する培養条件で適当時間培養する。本発明の細胞形態調節用基質を適当な濃度に調製して、スライドガラス上に滴下し、室温で適当時間放置した後、牛血清アルブミン溶液でブロックする。その後、当該基質上に適当な濃度に調製した細胞を添加して培養する。適当な時間後、培養細胞をホルムアルデヒドリン酸緩衝液で固定した後、クマシーブリリアントブルーで染色する。当該染色標本を用いて、光学顕微鏡で細胞の微細構造を観察することにより細胞の形態形成が調節されていることを確認することができる。例えば、内皮細胞を用いて確認する場合を例にあげると、本発明の細胞形態調節用基質を用いず、コラーゲンのみで培養した場合は、内皮細胞は良く伸展して接着することが示される。一方、本発明の細胞形態調節用基質を用いて培養した内皮細胞の形態はコラーゲン上に接着した内皮細胞の形態とは異なり、細胞に仮足突出能を付与するため、この仮足突出能が形成されたことを指標として細胞の形態が調節されたと判断することができる。   It can be confirmed by the following method that the substrate for regulating cell morphology of the present invention can regulate the morphology of cells. That is, an appropriate cell is selected, and cultured for an appropriate time under culture conditions suitable for the cell. The cell shape-regulating substrate of the present invention is prepared to an appropriate concentration, dropped onto a glass slide, allowed to stand at room temperature for an appropriate time, and then blocked with a bovine serum albumin solution. Thereafter, cells prepared at an appropriate concentration are added to the substrate and cultured. After an appropriate time, the cultured cells are fixed with formaldehyde phosphate buffer and then stained with Coomassie brilliant blue. By using the stained specimen, it is possible to confirm that the morphogenesis of the cells is regulated by observing the fine structure of the cells with an optical microscope. For example, taking the case of confirmation using endothelial cells as an example, it is shown that when cells are cultured only with collagen without using the cell shape control substrate of the present invention, the endothelial cells are well stretched and adhered. On the other hand, the shape of endothelial cells cultured using the substrate for cell shape regulation of the present invention is different from the shape of endothelial cells adhered on collagen. It can be determined that the morphology of the cells is regulated using the formation as an index.

本発明の細胞形態調節用基質には、ラミニン等の細胞外マトリックスおよびFGF、EGF、PDGF等の成長因子等も加えることができるがこれらに限定されない。
3.本発明の細胞培養液
本発明はまた、上記のように、細胞培養液に関する。
The substrate for cell shape regulation of the present invention may include an extracellular matrix such as laminin and growth factors such as FGF, EGF, PDGF, etc., but is not limited thereto.
3. The cell culture medium of the present invention The present invention also relates to a cell culture medium as described above.

本発明の細胞培養液に適する細胞は、内皮細胞、デンドロサイト等があげられるが、これらに限定されない。内皮細胞としては、好ましくは、微小血管内皮細胞、大動脈内皮細胞、臍帯静脈内皮細胞、皮膚表皮細胞等があげられる。   Suitable cells for the cell culture medium of the present invention include, but are not limited to, endothelial cells, dendrocytes, and the like. Preferred examples of the endothelial cells include microvascular endothelial cells, aortic endothelial cells, umbilical vein endothelial cells, and skin epidermal cells.

本細胞の細胞培養液を用いた細胞培養方法としては、通常の培養条件を適用することができるため、用いる細胞に適する培養条件を適宜選択すればよい。
本細胞の細胞培養液としては、市販の培地にアリールスルファターゼタンパク質を添加したものが使用でき、その中でも、Medium200S培地(クラボウ)、K110培地等が好ましい。
As a cell culture method using the cell culture solution of the present cells, normal culture conditions can be applied, and therefore culture conditions suitable for the cells to be used may be appropriately selected.
As the cell culture solution of this cell, a commercially available medium to which arylsulfatase protein is added can be used, and among these, Medium 200S medium (Kurabo), K110 medium and the like are preferable.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.

実施例1では、精製アリールスルファターゼの性質を検討するために、精製した組換えマウスアリールスルファターゼについて、SDSポリアクリルアミド電気泳動を行った。
(1)組換えアリールスルファターゼの作製
マウスアリールスルファターゼ遺伝子をコードするcDNAをPCRで増幅した。プライマーとしては以下の:
Forward primer:5’-CGGGATCCACCATGGCCCTGGGGACC-3’(配列番号8)
Reverse primer:5’-GCTCTAGAGGACTGGGAGCCTGG-3’(配列番号9)
の配列を用いた。マウスアリールスルファターゼ(マウス ARS A)遺伝子をコードした塩基配列(配列番号1)(GeneBank Accession No. BC098075)をpcDNA3.1/myc-HisA expression vector(Invitrogen)に導入した。
In Example 1, in order to examine the property of purified arylsulfatase, SDS polyacrylamide electrophoresis was performed on the purified recombinant mouse arylsulfatase.
(1) Production of recombinant arylsulfatase cDNA encoding a mouse arylsulfatase gene was amplified by PCR. The following are the primers:
Forward primer: 5'-CGGGATCCACCATGGCCCTGGGGACC-3 '(SEQ ID NO: 8)
Reverse primer: 5'-GCTCTAGAGGACTGGGAGCCTGG-3 '(SEQ ID NO: 9)
The sequence of was used. A nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1) encoding a mouse arylsulfatase (mouse ARS A) gene (GeneBank Accession No. BC098075) was introduced into pcDNA3.1 / myc-HisA expression vector (Invitrogen).

組換えマウスアリールスルファターゼはFreeStyle(商標)293 Expression system(Invitrogen)を用いて発現させた。具体的には、上記のマウス ARS A遺伝子(配列番号1)を挿入したベクターをFreeStyle 293-F cellsにトランスフェクトする。その後、トランスフェクトした細胞を培養し、培養液中に分泌されたマウスアリールスルファターゼタンパク質をアセトン分画により分離した後、HiTrap Chelating HP(Amersham BioSciences)カラムを用いてアフィニティー精製を行った。精製した500ngm組換えマウスアリールスルファターゼを10%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離した。泳動後のゲルをクマシーブリリアントブルーR−250で染色した。   Recombinant mouse arylsulfatase was expressed using the FreeStyle ™ 293 Expression system (Invitrogen). Specifically, FreeStyle 293-F cells are transfected with a vector into which the mouse ARS A gene (SEQ ID NO: 1) is inserted. Thereafter, the transfected cells were cultured, and the mouse arylsulfatase protein secreted into the culture medium was separated by acetone fractionation, and then affinity purification was performed using a HiTrap Chelating HP (Amersham BioSciences) column. Purified 500 ngm recombinant mouse arylsulfatase was separated by 10% SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The gel after electrophoresis was stained with Coomassie Brilliant Blue R-250.

その結果、精製した組換えマウスアリールスルファターゼは約60kDaの単一バンドとして検出された。これを出発材料(starting material)として、以後の実験に用いた。組換えマウスアリールスルファターゼには設計したベクターに由来するHis抗原部位が付随している。   As a result, the purified recombinant mouse arylsulfatase was detected as a single band of about 60 kDa. This was used as a starting material in subsequent experiments. Recombinant mouse arylsulfatase is associated with a His antigen site derived from the designed vector.

(2)ヘパリンとアリールスルファターゼの結合測定
(1)で精製した組換えマウスアリールスルファターゼ(3μg)を200μlの生理塩化ナトリウム濃度トリス緩衝液(pH7.4)に溶解させた。この溶液を100μlのヘパリン結合セファロース樹脂(Amersham Biosciences)と混合した。混合液を遠心分離し、沈殿した上清を非結合画分とした。ヘパリンセファロース樹脂は500μlの生理塩化ナトリウム濃度トリス緩衝液で2回洗浄する。その後ヘパリンセファロース樹脂を200μlの2M塩化ナトリウム濃度トリス緩衝液で洗浄して、結合したタンパク質を溶出させた。その後、ヘパリンセファロース樹脂を2%SDS、1%メルカプトプトエタノールを含むトリス緩衝液で洗浄して2M塩化ナトリウムでも溶出しなかったタンパク質を回収した。次に、非結合画分と2M塩化ナトリウム、SDS溶出画分を10%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離した。電気泳動後のゲル中の成分をPVDF膜に電気的に転写し、転写した膜上の組換えマウスアリールスルファターゼをパーオキシダーゼ標識抗His抗体によって検出した。検出には化学発光試薬Super Signal West Dura Extended Duration Substrate(PIERCE)を用いて、X線フィルムに感光させて検出した。
(2) Measurement of binding between heparin and arylsulfatase The recombinant mouse arylsulfatase (3 μg) purified in (1) was dissolved in 200 μl of physiological sodium chloride concentration Tris buffer (pH 7.4). This solution was mixed with 100 μl of heparin-conjugated sepharose resin (Amersham Biosciences). The mixed solution was centrifuged, and the precipitated supernatant was used as an unbound fraction. The heparin sepharose resin is washed twice with 500 μl of physiological sodium chloride concentration Tris buffer. The heparin sepharose resin was then washed with 200 μl of 2M sodium chloride concentration Tris buffer to elute the bound protein. Thereafter, the heparin sepharose resin was washed with a Tris buffer containing 2% SDS and 1% mercaptotoethanol, and the protein that was not eluted with 2M sodium chloride was recovered. Next, the unbound fraction and the 2M sodium chloride / SDS-eluted fraction were separated by 10% SDS polyacrylamide gel electrophoresis. Components in the gel after electrophoresis were electrically transferred to a PVDF membrane, and recombinant mouse arylsulfatase on the transferred membrane was detected with a peroxidase-labeled anti-His antibody. The chemiluminescence reagent Super Signal West Dura Extended Duration Substrate (PIERCE) was used for the detection, and the X-ray film was exposed to light and detected.

その結果、組換えアリールスルファターゼをヘパリンセファロース樹脂と混合すると、アリールスルファターゼはヘパリンセファロース樹脂と結合して、上清から検出されなくなることが示された(図2の「Supernatant」)。アリールスルファターゼが結合した樹脂は2MNaClで洗浄しても結合は解離しなかった(図2の「2MNaCl」)が、2%SDSで処理した場合は、結合が解離して、上清中でアリールスルファターゼを回収することができた(図2の「2%SDS」)。   As a result, it was shown that when recombinant arylsulfatase was mixed with heparin sepharose resin, arylsulfatase bound to heparin sepharose resin and was no longer detected from the supernatant (“Supernatant” in FIG. 2). The resin to which arylsulfatase was bound did not dissociate even when washed with 2M NaCl ("2MNaCl" in Fig. 2). However, when treated with 2% SDS, the bond was dissociated and the arylsulfatase was removed in the supernatant. Could be recovered (“2% SDS” in FIG. 2).

実施例2では、アリールスルファターゼの生体内での分布を検討するために、マウス肝臓を抗アリールスルファターゼ抗体で染色したものを観察した。
(1)蛍光観察用標本の作製
免疫蛍光顕微鏡観察用の標本は以下の方法で作製した。ラットもしくはマウスの肝臓組織を塩化カルシウム、塩化マグネシウムを含む4%パラフォルムアルデヒド−リン酸緩衝液中で固定した。リン酸緩衝液で洗浄した後、組織をマイクロスライサーDTK-1500(DSK Co)で40μmの厚さの切片とした。切片はリン酸緩衝液で洗浄し、0.05%TritonX−100添加のリン酸緩衝液に30分浸漬した後、5%ロバ血清でブロックキングを行った。切片は抗ラットアリールスルファターゼ抗体及び抗ヘパラン硫酸プロテオグリカン抗体と反応させた。その後Cy3標識ロバ抗ウサギ又はラット抗体と反応させた。さらにTO−PRO−3(Molecular Probe, Eugen, OR)で核を染色した。染色した標本は0.5mMp−フェニレンジアミン添加90%グリセロール−トリス緩衝液でマウントし、共焦点レーザー顕微鏡(MRC-1024, BioRad, Hercules, CA, USA)で観察した。
In Example 2, to examine the distribution of arylsulfatase in vivo, mouse liver stained with an antiarylsulfatase antibody was observed.
(1) Preparation of fluorescence observation specimen A specimen for immunofluorescence microscope observation was prepared by the following method. Rat or mouse liver tissue was fixed in 4% paraformaldehyde-phosphate buffer containing calcium chloride and magnesium chloride. After washing with a phosphate buffer, the tissue was cut into 40 μm-thick sections using a micro slicer DTK-1500 (DSK Co). The sections were washed with a phosphate buffer, immersed in a phosphate buffer with 0.05% Triton X-100 for 30 minutes, and then blocked with 5% donkey serum. Sections were reacted with anti-rat arylsulfatase antibody and anti-heparan sulfate proteoglycan antibody. Thereafter, it was reacted with a Cy3-labeled donkey anti-rabbit or rat antibody. Furthermore, nuclei were stained with TO-PRO-3 (Molecular Probe, Eugen, OR). Stained specimens were mounted with 90% glycerol-Tris buffer with 0.5 mM p-phenylenediamine and observed with a confocal laser microscope (MRC-1024, BioRad, Hercules, CA, USA).

その結果を図3A〜Fに示す。A、Bはマウス肝臓同一切片の抗アリールスルファターゼA(A)と抗ヘパラン硫酸(B)による染色像である。D、Eはラット肝臓同一切片の抗アリールスルファターゼB(D)及び抗ヘパラン硫酸(E)による染色像である。CはA、Bの像を、FはD、Eの像を重ね合わせた像である。アリールスルファターゼA、Bとヘパラン硫酸の局在は一致していた。核は青く染色された。図中のスケールは20μmである。   The results are shown in FIGS. A and B are stained images of anti-arylsulfatase A (A) and anti-heparan sulfate (B) on the same section of mouse liver. D and E are stained images of anti-arylsulfatase B (D) and anti-heparan sulfate (E) on the same section of rat liver. C is an image of A and B, and F is an image obtained by superimposing D and E images. The localization of arylsulfatase A, B and heparan sulfate was consistent. The nuclei were stained blue. The scale in the figure is 20 μm.

(2)電子顕微鏡観察用標本の作製
電子顕微鏡観察は以下のように行った。すなわち、組織の固定、切片作製は(1)の蛍光観察用標本と同じ方法で作製した。切片はウサギ抗アリールスルファターゼ抗体と反応させた後、ホースラディッシュパーオキシダーゼ標識ロバ抗ウサギ抗体と反応させた。その後標本は0.05%過酸化水素水を含む0.05%3,3’−ジアミノベンジジン(diaminobenzidine)(DAB)と反応させて反応部位を可視化した。その後、標本は1%オスミウム酸で固定後エタノールを用いて脱水した。標本はEpon812に包埋した後、超薄切片を作製して、酢酸鉛で染色し、透過型電子顕微鏡JEM−1010(JEOL, Tokyo, Japan)で観察した。
(2) Preparation of specimen for electron microscope observation Electron microscope observation was performed as follows. That is, tissue fixation and section preparation were prepared in the same manner as the fluorescence observation specimen of (1). The sections were reacted with a rabbit anti-arylsulfatase antibody and then reacted with a horseradish peroxidase-labeled donkey anti-rabbit antibody. The specimen was then reacted with 0.05% 3,3′-diaminobenzidine (DAB) containing 0.05% hydrogen peroxide to visualize the reaction site. Thereafter, the specimen was fixed with 1% osmic acid and then dehydrated using ethanol. The specimen was embedded in Epon 812, an ultrathin section was prepared, stained with lead acetate, and observed with a transmission electron microscope JEM-1010 (JEOL, Tokyo, Japan).

その結果を図3G〜Hに示す。GはアリールスルファターゼAの局在を、HはアリールスルファターゼBの局在を示す。図中、Enは内皮細胞、Heは肝実質細胞、Luはシヌソイドのルーメンを示す。アリールスルファターゼは矢印で示すように内皮細胞表面に局在していた。図中のスケールは1μmを示す。   The results are shown in FIGS. G shows the localization of arylsulfatase A, and H shows the localization of arylsulfatase B. In the figure, En represents endothelial cells, He represents liver parenchymal cells, and Lu represents sinusoidal lumen. Arylsulfatase was localized on the surface of endothelial cells as indicated by arrows. The scale in the figure indicates 1 μm.

(3)抗体の作製方法
上記(1)及び(2)で用いた抗体の作製方法を以下に記載する。すなわち、抗原には抗マウスアリールスルファターゼA用に以下の配列:
QYDAAMTFGPSQIAKGEDPA (配列番号10)
の合成ペプチドを用いた。この配列はマウスアリールスルファターゼAの464−483のアミノ酸配列に相当する。また抗ラットアリールスルファターゼB用には以下の配列:VASPLLKQKGVKSRELMHIT (配列番号11)
の合成ペプチドを用いた。この配列はラットアリールスルファターゼBの327−346のアミノ酸配列に相当する。これらの抗原をウサギに免疫して、抗アリールスルファターゼ抗体を得た。
(3) Method for producing antibody The method for producing the antibody used in the above (1) and (2) is described below. That is, the antigen contains the following sequence for anti-mouse arylsulfatase A:
QYDAAMTFGPSQIAKGEDPA (SEQ ID NO: 10)
Synthetic peptides were used. This sequence corresponds to the amino acid sequence of 464-483 of mouse arylsulfatase A. For anti-rat arylsulfatase B, the following sequence: VASPLLKQKGVKSRELMHIT (SEQ ID NO: 11)
Synthetic peptides were used. This sequence corresponds to the amino acid sequence of 327-346 of rat arylsulfatase B. Rabbits were immunized with these antigens to obtain anti-arylsulfatase antibodies.

実施例3では、アリールスルファターゼの細胞接着活性を調べるために、アリールスルファターゼ及び他のマトリックスタンパク質の細胞接着性を比較検討した。
実験に用いた細胞は、ヒト微小血管内皮細胞(クラボウより購入)、ヒト大動脈血管内皮細胞(クラボウより購入)及びヒト皮膚表皮細胞由来株化細胞E1L8の3種類である。内皮細胞はMedium200S培地(クラボウ)、皮膚表皮細胞はK110培地(極東製薬)を用いて各々培養した。培養用基質はスライドガラス上にコラーゲン又はリコンビナントマウスアリールスルファターゼを10μg/mLの濃度で載せて、室温で2時間放置した後、1%牛血清アルブミン溶液でブロックした。その後、各コート基質上に細胞を2x10/cmの密度で培養した。1時間後、細胞を2%ホルムアルデヒドリン酸緩衝液で固定した後、クマシーブリリアントブルーで染色した。染色標本は光学顕微鏡で観察して、写真撮影した。撮影後1mm x 0.7mmのガラス面上に接着した細胞数を計数して、接着した細胞数を比較した(表1)。
In Example 3, in order to examine the cell adhesion activity of arylsulfatase, the cell adhesion properties of arylsulfatase and other matrix proteins were compared.
Three types of cells were used in the experiment: human microvascular endothelial cells (purchased from Kurabo Industries), human aortic vascular endothelial cells (purchased from Kurabo Industries), and human skin epidermis cell-derived cell line E1L8. Endothelial cells were cultured using Medium 200S medium (Kurabo), and skin epidermal cells were cultured using K110 medium (Kyokuto Pharmaceutical). As a substrate for culture, collagen or recombinant mouse arylsulfatase was placed on a slide glass at a concentration of 10 μg / mL, allowed to stand at room temperature for 2 hours, and then blocked with a 1% bovine serum albumin solution. The cells were then cultured at a density of 2 × 10 4 / cm 2 on each coated substrate. After 1 hour, the cells were fixed with 2% formaldehyde phosphate buffer and then stained with Coomassie brilliant blue. The stained specimen was observed with an optical microscope and photographed. After photographing, the number of cells adhered on a 1 mm × 0.7 mm glass surface was counted, and the number of adhered cells was compared (Table 1).

Figure 2009201443
Figure 2009201443

その結果、微小血管内皮細胞及び大動脈内皮細胞はアリールスルファターゼ及びコラーゲンに接着するが、皮膚表皮細胞はコラーゲンにのみ接着することが示された。
表1に記載の細胞及び培養条件を用いて、細胞をアリールスルファターゼコート及び牛血清アルブミンンコート上で培養し、1時間後に固定して、クマシーブリリアントブルーで染色した後、顕微鏡で観察した(対物レンズx10)写真が図4である。図4においてA及びBは微小血管内皮細胞、C及びDは大動脈内皮細胞、E及びFは皮膚表皮細胞である。A、C及びEはアリールスルファターゼ上の、B、D及びFは血清アルブミン上での培養である。なお、図中のスケールは100μmである。
As a result, it was shown that microvascular endothelial cells and aortic endothelial cells adhere to arylsulfatase and collagen, whereas skin epidermal cells adhere only to collagen.
Cells were cultured on an arylsulfatase coat and bovine serum albumin coat using the cells and culture conditions listed in Table 1, fixed after 1 hour, stained with Coomassie Brilliant Blue, and then observed with a microscope (objective). Lens x10) A photograph is shown in FIG. In FIG. 4, A and B are microvascular endothelial cells, C and D are aortic endothelial cells, and E and F are skin epidermal cells. A, C and E are cultures on arylsulfatase, B, D and F are cultures on serum albumin. The scale in the figure is 100 μm.

その結果、ヒト由来内皮細胞を用いた細胞接着アッセイにおいて、アリールスルファターゼはコントロール血清アルブミンと比較して細胞接着性が高いことが示された。内皮細胞は微小血管内皮細胞、大動脈内皮細胞、臍帯静脈内皮細胞を用いたが3種類ともアリールスルファターゼ上に接着した。一方ヒト皮膚上皮由来細胞では接着性が見られず、アリールスルファターゼの接着性は細胞特異性があることが明らかになった(表1、図4)。   As a result, in a cell adhesion assay using human-derived endothelial cells, arylsulfatase was shown to have higher cell adhesion than control serum albumin. Endothelial cells used were microvascular endothelial cells, aortic endothelial cells, and umbilical vein endothelial cells, all of which were adhered onto arylsulfatase. On the other hand, no adhesion was observed in human skin epithelial cells, and it was revealed that the adhesion of arylsulfatase is cell-specific (Table 1, FIG. 4).

実施例4では、アリールスルファターゼとコラーゲンの細胞接着特性を比較するために、内皮細胞のコラーゲン及びアリールスルファターゼ上での形態を観察した。培養条件及び固定、染色条件は実施例3と同様であるが、培養時間は40分で試験し、対物レンズx40で細胞の微細構造を観察した。その結果を(図5)に示す。図5において、Aは大動脈内皮細胞をコラーゲン上で,Bはアリールスルファターゼ上で培養した場合を示す。   In Example 4, the morphology of endothelial cells on collagen and arylsulfatase was observed in order to compare the cell adhesion properties of arylsulfatase and collagen. The culture conditions, fixation, and staining conditions were the same as in Example 3. The culture time was 40 minutes, and the microstructure of the cells was observed with an objective lens x40. The result is shown in FIG. In FIG. 5, A shows the case where aortic endothelial cells are cultured on collagen, and B shows the culture on arylsulfatase.

その結果、コラーゲン上では内皮細胞は良く伸展して接着していたことが示された。一方、アリールスルファターゼ上に接着した内皮細胞の形態はコラーゲン上に接着した内皮細胞の形態とは異なり、細胞に仮足突出能を付与することを示した。アリールスルファターゼには細胞の形態を調節する機能があることが明らかになった。   As a result, it was shown that the endothelial cells were well stretched and adhered on the collagen. On the other hand, the morphology of the endothelial cells adhered on the arylsulfatase was different from the morphology of the endothelial cells adhered on the collagen, and the cells were imparted with the ability to project a temporary foot. It became clear that arylsulfatase has a function to regulate cell morphology.

実施例5では、アリールスルファターゼが内皮細胞の形態変化に及ぼす影響を検討するために、基質としてコラーゲンとアリールスルファターゼの混合物を用いて内皮細胞接着を観察した。すなわち、ガラス表面をコラーゲン溶液(10μg/mL)又はアリールスルファターゼ混合(5μg:5μg/mL)の濃度でコートして、その後1%牛血清アルブミンでブロッキングした。その結果を図6に示す。図6においてAはコラーゲンとアリールスルファターゼ混合上で、Bは対照としてコラーゲンのみ上での培養を示す。細胞は大動脈内皮細胞を用いた。正常ヒト大動脈血管内皮細胞をこの基質上で培養して、1時間後にホルムアルデヒドで固定し、クマシーブリリアントブルー染色を行い、光学顕微鏡で観察した。コラーゲン上で接着した内皮細胞には細胞突起が少ないが、アリールスルファターゼを加えると、細胞の形態が変化して細胞突起が観察された。   In Example 5, in order to examine the effect of arylsulfatase on the morphological change of endothelial cells, endothelial cell adhesion was observed using a mixture of collagen and arylsulfatase as a substrate. That is, the glass surface was coated with a collagen solution (10 μg / mL) or an arylsulfatase mixture (5 μg: 5 μg / mL), and then blocked with 1% bovine serum albumin. The result is shown in FIG. In FIG. 6, A shows culture on a collagen and arylsulfatase mixture, and B shows culture on collagen alone as a control. As the cells, aortic endothelial cells were used. Normal human aortic vascular endothelial cells were cultured on this substrate, fixed with formaldehyde after 1 hour, stained with Coomassie brilliant blue, and observed with a light microscope. Endothelial cells adhered on collagen had few cell processes, but when arylsulfatase was added, cell morphology changed and cell processes were observed.

その結果、対照のコラーゲンでは細胞が均等に伸展しているのに対し、アリールスルファターゼを混合すると細胞の仮足状突起が増加して細胞形態が変化する(図6)ことが示された。これにより、生体内で血管内皮細胞の複雑な形態形成を細胞外基質のアリールスルファターゼが調節していることが明らかとなった。   As a result, it was shown that cells in the control collagen were evenly expanded, but when arylsulfatase was mixed, the cell's pseudopods increased and the cell morphology changed (FIG. 6). As a result, it has been clarified that the extracellular matrix arylsulfatase regulates the complex morphogenesis of vascular endothelial cells in vivo.

図1は、マウス、ラット、及びヒトのアリールスルファターゼA、Bのアミノ酸配列をアミノ酸の1文字略号を使って示したものである。FIG. 1 shows the amino acid sequences of mouse, rat, and human arylsulfatases A and B using single letter abbreviations for amino acids. 図2は、組換えマウスアリールスルファターゼの精製及びヘパリンへの結合を示す写真である。FIG. 2 is a photograph showing purification of recombinant mouse arylsulfatase and binding to heparin. 図3は、肝臓組織中のアリールスルファターゼとヘパリン硫酸の局在を示す写真である。FIG. 3 is a photograph showing the localization of arylsulfatase and heparin sulfate in liver tissue. 図4は、微小血管内皮細胞、大動脈血管内皮細胞、皮膚表皮細胞のアリールスルファターゼへの接着を示すラット及びマウスの肝臓組織顕微鏡の写真である。FIG. 4 is a photograph of a rat and mouse liver tissue microscope showing adhesion of microvascular endothelial cells, aortic vascular endothelial cells, and skin epidermal cells to arylsulfatase. 図5は、内皮細胞のコラーゲン及びアリールスルファターゼ上での形態を示す写真である。FIG. 5 is a photograph showing the morphology of endothelial cells on collagen and arylsulfatase. 図6は、アリールスルファターゼが内皮細胞の形態変化に及ぼす影響を示す写真である。FIG. 6 is a photograph showing the effect of arylsulfatase on morphological changes in endothelial cells.

Claims (9)

アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞接着用基質。   A cell adhesion substrate comprising an arylsulfatase protein. さらに少なくとも1の細胞外基質を含む、請求項1記載の細胞接着用基質。   The cell adhesion substrate according to claim 1, further comprising at least one extracellular matrix. アリールスルファターゼタンパク質がヒト、マウス又はラット由来である、請求項1又は2記載の細胞接着用基質。   The cell adhesion substrate according to claim 1 or 2, wherein the arylsulfatase protein is derived from human, mouse or rat. 接着する細胞が内皮細胞である、請求項1〜3のいずれか1項記載の細胞接着用基質。   The cell adhesion substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the cells to be adhered are endothelial cells. アリールスルファターゼタンパク質を含む、細胞形態調節用基質。   A substrate for cell shape regulation comprising an arylsulfatase protein. 請求項1〜4のいずれか1項記載の細胞接着用基質を含む、細胞培養用基質。   A cell culture substrate comprising the cell adhesion substrate according to claim 1. 請求項1〜4のいずれか1項記載の細胞接着用基質を用いて、細胞を接着させる方法。   The method to adhere | attach a cell using the substrate for cell adhesion of any one of Claims 1-4. 請求項5記載の細胞形態調節用基質を用いて、細胞の形態を調節する方法。   A method for regulating cell morphology using the cell morphology regulating substrate according to claim 5. 請求項6記載の細胞培養用基質を用いて、細胞を培養する方法。   A method for culturing cells using the cell culture substrate according to claim 6.
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