プロテアゾームからみたLewy小体形成とドーパミンニューロン死の関係

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570591
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 澤田 秀幸 京都大学, 医学研究科, 助手 (30335260)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下濱 俊 京都大学, 医学研究科, 助教授 (60235687)
• Keywords: パーキンソン病 / プロテアソーム / ドーパミンニューロン / ミトコンドリア / Lewy小体 / MPTP / MPP+ / ロテノン

Research Abstract

パーキンソン病におけるドーパミンニューロン死について、ミトコンドリア複合体I活性の低下とプロテアソーム活性との関連に重点をおき検討を行った。研究計画1〜3については、ミトコンドリア複合体I阻害薬として、1-methy-4-phenylpydinium ion(MPP+)およびrotenoneを用いてプロテアソーム活性を測定したところ低用量でプロテアソーム活性が増大することが示された。一方、酸化ストレスモデルとしてbuthionine sulfoximineを用いた場合はプロテアソーム活性の変化はみられず、プロテアソーム活性の上昇は単純な酸化ストレスよりはミトコンドリア複合体I活性の部分的抑制が重要であることが示された。ついでプロテアソーム阻害薬とMPP^+あるいはrotenoneとの組み合わせによって、ドーパミンニューロン死とプロテアソーム活性の関係を検討し、プロテアソーム活性が上昇する条件ではドーパミンニューロン死が促進され、活性が抑制された条件ではドーパミンニューロン死が抑制され、ミトコンドリア複合体Iの活性低下が神経細胞死を引き起こす機序の1つがプロテアソーム活性の増大であることが示された。プロテアソーム活性を抑制した条件ではドーパミンニューロン内にαシヌクレイン陽性封入体が形成され、この点からは、封入体形成とドーパミンニューロン死はプロテアソーム活性の点からは対極的な現象である可能性が示された。一方、ドーパミン合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素を阻害するα-methyl tyrosineを用いて細胞内ドーパミン含有量を減らした条件ではrotenone誘発ドーパミンニューロン死が阻害されることが示された。そこで、ミトコンドリア複合体I阻害によるプロテアソーム活性の増大にはドーパミンニューロン含有ドーパミンが関与していることが推定された。また、研究計画6については、MPP+によるドーパミンニューロン死にかかわるshort-lived proteinについて検討したところ、mitogen activating protein kinase(MAPK)の脱リン酸化が生じること、プロテアソーム活性を阻害するとMAPKがリン酸化されることが示された。

Research Products

• [Publications] Sawada H., et al.: "Estrogens and Parkinson's disease : Novel approach for neuroprotection"Endocrine. (発表予定).
• [Publications] Sawada H., et al.: "Estradiol protects dopaminergic neurons in a MPP + Parkinson's disease model"Neuropharmacology. 42・8. 1056-1064 (2002)
• [Publications] Kihara T., et al.: "Protective effect of dopamine D_2 agonists in cortical neurons via the phosphaticlyl 3 kinase cascade"J. Neurosci. Res.. 70・3. 274-282 (2002)
• [Publications] Nakamizo T., et al.: "Phosphodiesterase inhibitors are neuroprotective to cultured spinal motor neurons"J. Neurosci. Res.. 71・4. 485-495 (2003)