2009 Fiscal Year Annual Research Report
Lipid Raftsにおける家族性パーキンソン病原因たんぱくの機能解析
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20591010
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
久保 紳一郎 Juntendo University, 医学部, 准教授 (20327795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 信孝 順天堂大学, 医学部, 教授 (80218510)
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| Keywords | 家族性パーキンソン病 / lipid rafts / LRRK2 / PINK1 / Parkin / DJ-1 / 膜輸送 |
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| Research Abstract |
家族性パーキンソン病の原因タンパクの異常が黒質神経細胞死という共通の結果につながることは確かであるが、その変性過程にこれらのタンパクがどのように関わっているのか、また各々の遺伝子産物の詳細な細胞内局在に関する情報はほとんどない。近年、家族性パーキンソン病の原因タンパクであるα-synucleinとparkinがシグナル伝達、膜輸送などの細胞の重要な働きを担う細胞膜のmicrodomainであるlipid raftsに結合すると報告された。さらに我々は平成18年度の研究でLRRK2もlipid raftsに結合することを報告した。そこで家族性パーキンソン病の原因タンパクとlipid raftsの相互作用が変性機序を解明する上で重要であると考え、この点を明らかにするために、まず常染色体劣性パーキンソン病の原因タンパクのひとつであるPINK1を培養細胞に発現させ、細胞免疫染色および生化学的解析から同タンパクの一部は膜に局在し、界面活性剤不溶性画分に回収されることを確認した。さらにPINK1とparkinを培養細胞に共発現させ、免疫沈降法、fluorescent resonance energy transferを用いてこれらタンパクの結合を明らかとした。また、この相互作用によりparkinがPINK1を安定化することを解明し、実際にparkinノックアウトマウスの脳ではPINK1の発現が低下していることを報告した。また、もうひとつの常染色体劣性パーキンソン病の原因タンパクであるDJ-1についてもその細胞内局在を培養細胞およびマウス脳を用いて詳細に検討し、同タンパクがシナプトソームの膜成分に結合することを見出した。さらに培養細胞の免疫細胞化学的検討においてDJ-1はシナプス小胞の膜タンパクと共染することを明らかにした。このDJ-1のシナプス小胞の膜への結合はイムノアイソレーションにても証明し得た。シナプスの機能と関連している可能性が考えられ興味深い結果である。現在、モデル動物を用いこれら家族性パーキンソン病の原因タンパクとシナプスを含めた膜輸送との関連をさらに検討中である。
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