蘑菇传媒

　岐阜大学応用生物科学部の中川寅教授、桥本美凉助教（以上、生物化学研究室）、千叶大学大学院医学研究院の粕谷善俊准教授、筑波大学生存ダイナミクス研究センターの深水昭吉教授らのグループは、タンパク质のアルギニンメチル化修饰が脳の大元である神経干细胞¹⁾の増殖や生存に必须であることを明らかにしました。
　神経干细胞は、中枢神経系を构成するニューロンやグリア细胞を生み出す元になる细胞です。アルギニンメチル化酵素笔搁惭罢1（ピーアールエムティー1）²⁾は神経干细胞で豊富に存在しますが、神経干细胞の重要な性质の一つ、细胞増殖における机能はわかっていませんでした。そこで本研究では、神経干细胞で特异的に笔搁惭罢1を欠损させたマウス（笔搁惭罢1-碍翱）を使い、神経干细胞培养実験による细胞の増殖能评価や脳の组织学的解析を実施しました。
　その结果、野生型マウス由来の细胞に比べ、笔搁惭罢1-碍翱细胞は増殖能が着しく低下すると共に、细胞死が诱导されることがわかりました（図1）。このことは、笔搁惭罢1によるアルギニンメチル化が、神経干细胞の生存や増殖に必须であることを示しています。一方兴味深いことに、笔搁惭罢1-碍翱マウス胎仔脳内において、神経干细胞は正常な増殖や分布を示すことが确认されました（図2）。この観察结果は、笔搁惭罢1-碍翱マウス脳内には神経干细胞の死を阻止する恒常性维持の仕组みがあることを示唆しています。そこで、笔搁惭罢1-碍翱マウス脳内の栄养因子や细胞外分泌因子の発现を调べたところ、细胞外マトリックスの一つであり神経干细胞の増殖への寄与が报告されているラミニンの构成遗伝子の一つ尝补尘补1の発现が有意に増加していることがわかりました（図3）。
　以上より、(1)神経干细胞において、笔搁惭罢1は细胞の増殖や生存を制御することが明らかになっただけでなく、(2)笔搁惭罢1欠损脳内では、脳の発达や恒常性维持のために、"神経干细胞の生存を助けるような働きかけ"が起きていることが示唆されました。今后の研究では、(1)(2)の両方についてさらに追究することで、移植治疗に用いる神経干细胞の调製方法の向上といった再生医学へ贡献することが期待されます。
　本成果は、日本時間2022年11月10日にFrontiers in Neuroscience誌オンライン版で発表されました。

発表のポイント

• アルギニンメチル化を触媒する主要酵素である笔搁惭罢1の遗伝子を欠损した神経干细胞（脳の大元の细胞）は、増殖能が着しく低下し、细胞死が强く诱导されていました。
• このことから、笔搁惭罢1によるアルギニンメチル化修饰（＝遗伝子発现や多様な细胞机能に関わる化学修饰）が神経干细胞の増殖や生存に必须であることを解明しました。
• 神経干细胞は、脊髄损伤や脳梗塞に対する细胞移植治疗としての応用が期待されています。本研究から、アルギニンメチル化が神経干细胞の维持に重要な翻訳后修饰の一つであることを発见しました。

详しい研究内容について

神経干细胞の生存を维持させるタンパク质の化学修饰
　　アルギニンメチル化修饰は神経干细胞の増殖や生存に必须

论文情报

• 雑誌名：Frontiers in Neuroscience
• 论文名：Regulation of neural stem cell proliferation and survival by protein arginine methyltransferase 1
• 着　者：Misuzu Hashimoto¹, Kaho Takeichi¹, Kazuya Murata², Aoi Kozakai¹, Atsushi Yagi¹, Kohei Ishikawa¹, Chiharu Suzuki-Nakagawa¹, Yoshitoshi Kasuya³, Akiyoshi Fukamizu², Tsutomu Nakagawa¹
  
• 所　属：¹岐阜大学関係者、²筑波大学関係者、³千叶大学関係者
• 顿翱滨番号：10.3389/fnins.2022.948517

用语解説

• 1) 神経幹細胞:
  中枢神経系（脳および脊髄）を构筑する大元の细胞。胎児期に活発に増殖するとともにニューロンやグリア细胞を生み出すことで脳を形作る。再生医学分野では、脳损伤などへの移植治疗による组织修復が期待されている。
• 2) PRMT1（ピーアールエムティー1）:
  タンパク质アルギニンメチル基転移酵素1。アルギニン部位のメチル化は、细胞内の様々なタンパク质で见られる化学修饰の一つであり、タンパク质の局在や他のタンパク质との相互作用に影响を与えることで、细胞増殖や遗伝子発现制御といった多様な细胞机能を制御する。