新規β-アミロイド生成システムの開発と薬剤スクリーニングへの応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11557179
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 利治 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (80179233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸本 恭正 第一製薬株式会社, 創薬第3研究所, フェロー
• Keywords: アルツハイマー病 / β-アミロイド / アミロイド前駆体タンパク質 / プレセニリン / NF-κB

Research Abstract

アルツハイマー病の発病原因として、β-アミロイド(Aβ)の生成・分泌・凝集・細胞外蓄積が考えられている(アミロイド仮説)。Aβは、前駆体タンパク質APPから細胞内分泌経路で生成され、遺伝子変異を持つ家族性アルツハイマー病では、全てAβの産生が上昇する。しかしながら、患者数の多い弧発性アルツハイマー病では、遺伝子変異を持たないがAβの産生が上昇することから、APPが正常な分泌経路に導入されず、誤った経路に入り込むためにAβの産生上昇が引き起こされると考えられている。我々は、APPの正常な代謝経路選択に必要なシグナルを同定し、シグナルの破壊は、Aβの代謝前駆体CTFβが細胞内に蓄積することを見いだしてきた(J.Biol.Chem.[1998]273,19304-19310)。H11年度は、CTFβを蓄積する細胞に野生型プレセニリン(PS1)を発現させると、CTFβがAβに変換されることを示した。これにより、APP→CTFβ→Aβの反応を一段階ずつとらえるA"生成システムを完成させることが出来た。現在、PSがCTFβからAβを生成するγ-セクリターゼであるかどうか議論が分かれているが、本研究はPS1がγ-セクリターゼである可能性を示唆しており、本システムが遺伝子変異がない場合のγ-セクリターゼ阻害薬のスクリーニング系に有用である事を示した。
さらに本年度は、新規β-アミロイド生成システムを解析中に、我々は、NF-κB/p65が凝集活性の高いAβ42の生成を特異的に上昇させる事を発見した。NF-κB/p50は効果がなかった。詳細な解析を行った結果、転写因子NF-κB/p65がκBモチーフを持つ下流の遺伝子を活性化するので、その遺伝子産物が、Aβ42の生成に必要なβ-もしくはγ-セクリターゼの活性化に必要であると考えられた。そこで、APPの正常な代謝経路選択に必要なシグナルを破壊し、Aβの代謝前駆体CTFβが蓄積する細胞にNF-κBを発現させた所、Aβ42の成は若干上昇した。NF-κB/p65の下流に存在する分子が、γ-セクリターゼ活性化に関与する可能性がある。

Research Products

• [Publications] S.Tomuta(2人略)and T.Suzuki.: "PDZ domain-dependent suppression of NF-κB/p65-induced Aβ42 production by a neuron specific XII-like protein."The Journal of Biological Chemistry. 275. 13026-13060 (2000)
• [Publications] D-S.Lee(2人略)and T.Suzuki.: "Regulation of XIIL-dependent amyloid precursor protein metabolism by XB51, a novel XIIL-binding protein."The Journal of Biological Chemistry. 275. 23134-23138 (2000)
• [Publications] K.Iijima(7人略)and T.Suzuki.: "Neuron-specific phosphorylation of Alzheimer's β-amyloid precursor protein by cyclin-dependent kinase 5."Journal of Neurochemistry. 75. 1085-1091 (2000)
• [Publications] A.A.Boyt,T.Suzuki and(2人略): "The structure and multifaced function of the amyloid precursor protein."Clinical Biochemist Review. 21. 22-41 (2000)
• [Publications] 鈴木利治: "「APP代謝とAβ生成に関する新知見、-APP細胞質ドメインの機能を中心として-」"最新医学. 55. 11-19 (2000)
• [Publications] Y.Yagi(2人略)and T.Suzuki.: "Over-expression of human amyloid prcursor protein in Drosophila"Mol.Cell Biol.Res.Commun.. 4. 43-49 (2000)