新規抗アルツハイマー病分子の基盤的研究:初のアルツハイマー病根治薬開発をめざして

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13307022
• Research Institution: KEIO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西本 征央 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (80180652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 正明 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (70222297) ; 橋本 祐一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00317330) ; 新倉 貴子 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (10301491)
• Keywords: HN / 構造機能相関 / 分泌機構 / IGF-I / βFGF / ADNF / 生体内発現

Research Abstract

平成14年度はHNの作用機構、調節機構に焦点をあてて検討してきた。
HNの分泌機構および神経細胞死防御作用にたいするHNの必須アミノ酸残基を検討したところ、{1}HNペプチドの各アミノ酸残基のAla置換は、HN分泌に全く影響しない、{2}Argスキャンにより、Leu9-Leu11ドメインとPro19-Va120はHNの分泌に必須である、{3}Aspスキャンにより、L10Dは、HNを分泌させなくなりLeu10は、必須アミノ酸残基である。ただし、Leu9及びLeu11は、必須ではない、{4}Ala置換により、Ser7とLeu9はHNの二量体化に必須であることが判明した。これ等から、Leu10は中心的役割を果たす事が解り、さらにHNそのものがシグナルペプチドと同様の活性を有し、Leu9-Leu11はそのコアドメインであることが示めされた。また、HNの二量体化が神経細胞死抑制機能の本質的な過程であることが示唆された。
HNは天然のライブラリーから単離された遺伝子でありながらS14G体(HNG)はHNの約1000倍の活性を有した。これはHNが翻訳後の修飾により活性体に変換されている可能性を示しているが、Ser14をD体化するとその活性が約1000倍上がりセリンラセメースの存在が示唆される結果となった。
HNの調節機構を研究するために、イーストtwo-hybrid法によりHNの結合蛋白を探索した。その結果TRIM11というTripartiteモチーフ(TRIM)を有し、E3ユビキチンリガーゼのRINGフィンガードメイン、Bボックスドメイン、Coiled-coilドメイン、B30.2ドメインから構成される蛋白を同定した。HNとTRIM11を共発現するとHNの発現量が激減し、TRIM11がユビキチンを介したタンパク分解経路をとうして細胞内HN量を調節していることを示唆した。

Research Products

• [Publications] Yamagishi Y et al.: "Identification of essential amino acids in Humanin, a neuroprotective factor against Alzheimer's disease relevant insults"Peptides. (in press). (2003)
• [Publications] Niikura T et al.: "A tripartite motif protein, binds and destabilizes Humanin, a neuroprotective peptide against Alzheimer's disease-relevant insults"European Journal of Neuroscience. (in press). (2003)
• [Publications] Hashimoto, Y et al.: "Involvement of c-Jun N-terminal kinase in amyloid precursor protein mediated neuronal cell death"The Journal of Neurochemistry. 84. 864-877 (2002)
• [Publications] Hashimoto, Y et al.: "Evidence for in vivo production of Humanin peptide, a neuroprotective factor against Alzheimer's disease-related insults"Neuroscience Letters. 324. 227-231 (2002)
• [Publications] Hashimoto, Y et al.: "Neurotoxic mechanisms by Alzheimer's disease-linked N141I mutant presenilin2"Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 300・3. 736-745 (2002)
• [Publications] Hashimoto, Y et al.: "Neurotoxic mechanisms triggered by Alzheimer's disease-linked mutant M146L presenilin 1 : involvement of NO synthase via a novel pertussis toxin target"The Journal of Neurochemistry. 80. 426-437 (2002)