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2006 Fiscal Year Annual Research Report

家族性パーキンソン病責任遺伝子産物LRRK2の機能解析

Research Project

Project/Area Number 18890053
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伊藤 弦太  東京大学, 大学院薬学系研究科, 助手 (10431892)

Keywordsパーキンソン病 / キナーゼ / GTP結合タンパク質
Research Abstract

優性遺伝性家族性パーキンソン病(FPD)の中でも頻度の高いPARK8の病因遺伝子産物LRRK2は、Ras様低分子GTP結合蛋白質ドメイン(Rocドメイン)、キナーゼドメインを併せ持つ約2500アミノ酸からなる蛋白質であるが、そのキナーゼ活性の制御機構や基質は明らかになっていない。まず、FPD変異型LRRK2のキナーゼ活性を検討したところ、最も頻度の高いキナーゼドメイン内の変異G2019Sでは、野生型に比べてキナーゼ活性が有意に上昇することを確認した。次に、RocドメインへのGTP結合とキナーゼ活性の機能的関連を調べた。Rasなどの低分子量G蛋白質のGTP結合能を喪失させることが知られているアミノ酸置換をRocドメインに導入したところ、LRRK2のGTP結合能がin vitroにおいても培養細胞内においても消失した。GTPを結合しない変異体は、自己リン酸化活性を持たず、人工基質であるミエリン塩基性蛋白質(MBP)もリン酸化しなかった。興味深いことに、GTPを結合しない変異体では、培養細胞内でのLRRK2自身のリン酸化も消失した。これらの結果から、LRRK2のRocドメインへのGTP結合は、LRRK2の細胞内におけるリン酸化に必要であるとともに、そのキナーゼ活性にも必要であることが示唆された。LRRK2を細胞内でリン酸化するキナーゼを同定するため、代謝ラベリングと同時に様々なキナーゼ阻害剤で細胞を処理し、LRRK2のリン酸化の変化を検討した。その結果、PKA阻害剤として知られるH-89とKT5720でLRRK2のリン酸化が阻害されることを見出した。また、LRRK2はin vitroにおいてPKAによってリン酸化された。これらの結果から、PKAがLRRK2をリン酸化する可能性が示唆された。

  • Research Products

    (1 results)

All 2007

All Journal Article (1 results)

  • [Journal Article] GTP binding is essential to the protein kinase activity of LRRK2, a causative gene product for familial Parkinson's disease2007

    • Author(s)
      Genta Ito
    • Journal Title

      Biochemistry 46(5)

      Pages: 1380-1388

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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