髄鞘形成を促進する新規ECMタンパク質と合成ペプチドを発見~ラミニン-411およびその由来ペプチドA4G47がオリゴデンドロサイトによる髄鞘形成を活性化~

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2025-06-20 東京科学大学

北海道大学の鈴木喜晴准教授らは、中枢神経系における髄鞘形成を促進する新たな分子メカニズムを発見しました。研究では、細胞外マトリックスタンパク質の一種であるラミニン-411と、そのE8領域由来の12アミノ酸合成ペプチド「A4G47」が、オリゴデンドロサイトにおける髄鞘膜の形成を強力に活性化することを明らかにしました。特に、ラミニン-411上で培養したオリゴデンドロサイトは、髄鞘膜の伸長や枝分かれが著しく促進され、細胞接着やインテグリン結合が関与することが示唆されました。A4G47は、ペプチドとしては初めて髄鞘形成能を持つ事が確認され、より簡便かつ可塑的なツールとして期待されます。今後、多発性硬化症、アルツハイマー病、うつ病、加齢に伴う脳機能低下など、脱髄や髄鞘機能障害を伴う疾患に対する応用研究に発展する可能性が高く、髄鞘の維持・再構築を目指す革新的治療法の開発に繋がる画期的成果です。研究成果は『GLIA』誌に掲載されました。

髄鞘形成を促進する新規ECMタンパク質と合成ペプチドを発見~ラミニン-411およびその由来ペプチドA4G47がオリゴデンドロサイトによる髄鞘形成を活性化~図1. ラミニン-411の上で培養したオリゴデンドロサイト。オリゴデンドロサイトをラミニン-411の上で培養することで、髄鞘膜形成に必要な細胞突起の分岐形成が顕著に促された。
GalC:オリゴデンドロサイトマーカー、NG2:オリゴデンドロサイト前駆細胞マーカー、DAPI: 細胞核(Sasaki et al., 2025, Glia: doi: 10.1002/glia.70027)

<関連情報>

オリゴデンドロサイトによるミエリン形成はラミニン411とその由来ペプチドによって促進される Myelin Formation by Oligodendrocytes Is Enhanced Through Laminin-411 and Its Derived Peptide

Binri Sasaki, Momo Oishi, Tomoka Aoki, Mai Hyodo, Chinami Onchi, Nanako Yamada, Hitomi Misawa, Momona Yamada, Chikako Hayashi, Kiyotoshi Sekiguchi, Keisuke Hamada, Yuji Yamada …
GLIA  Published: 08 May 2025
DOI:https://doi.org/10.1002/glia.70027

ABSTRACT

In the central nervous system, oligodendrocytes (OLs) form myelin sheaths that accomplish the efficient transmission of nerve conduction for optimal motor and cognitive functions. OL development and differentiation are regulated by a variety of molecules, including extracellular matrix (ECM) proteins. ECM proteins are also useful as substrates for OL culture. However, the functions of ECM proteins in OL development and myelination remain unclear, and only a limited number of ECM proteins have been characterized and used in in vitro experiments. Here, we investigated the expression and function of laminin (LM) isoforms in OL differentiation and myelination. We found that LM α1, α2, and α4 chains were expressed around blood vessels at the stage of myelination in mice. Functional analyses using recombinant proteins of LM isoforms containing α1, α2, and α4 chains revealed that LM411 and LM411E8, the integrin binding domain of LM411, possessed significant activities in myelin membrane formation of OLs. Furthermore, the peptide A4G47 derived from LM411E8 promoted the activity, which provides evidence of the first peptide in OL myelin formation from ECM proteins. Our findings facilitate a better understanding of ECM functions in OL biology and the development of a new material in OL myelination.

生物化学工学
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