ドパミン系とグルタミン酸系との調節因子ＤＡＲＰＰのコントローラーＰｉｎ１の解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24791220
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 日野 瑞城 福島県立医科大学, 医学部, 研究員 (80396663)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: DARP32 / Pin1 / リン酸化 / 統合失調症

Outline of Annual Research Achievements

統合失調症発症の原因として中枢神経系の伝達物質の観点からドパミンおよびグルタミン酸を介したシグナル伝達系の異常が提唱されている。DARPP-32は蛋白質フォスファターゼ1(PP1)の脱リン酸化活性の抑制およびプロテインキナーゼA　(PKA)の活性化の抑制をリン酸化依存的に行っているが、そのリン酸化レベルの調節はドパミン刺激、グルタミン酸刺激によって拮抗的に調節されている。DARPP-32は統合失調症との関連において検討されており、我々も統合失調症患者死後脳サンプルを用いてDARPP-32の脳内における分布の解析をおこなっている。
Pin1はプロリルイソメラーゼの一種で、－(リン酸化-Ser/Thr)－(Pro)－ 配列を特異的に認識し異性化する酵素である。これはMAPKやCDKファミリーのコンセンサス配列であることからPin1はこれらのキナーゼと協調してシグナル伝達に関与していると考えられている。脳・神経組織における機能としてはPin1は樹状突起スパイン、突起幹に存在し、グルタミン酸作動性シグナル伝達により誘導されるタンパク質合成を抑制的に調節することで長期記憶形成に関与している。
本研究ではDARPP-32がリン酸化依存的にPin1によってプロリン残基の異性化を受け、PP1/PKAに対する抑制活性が調節されていると予想しこの仮説のもとに統合失調症発症メカニズムにおけるDARPP-32の役割をPin1の視点から解析する。現在までに生化学的解析用のリコンビナントタンパク質発現コンストラクトを作成している。また、in silico 解析を進めており、DARPP-32上のPin1結合部位の配列予想や細胞内シグナルカスケードにおけるDARPP-32, Pin1が相互作用する相手の因子の探索を行っている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

リコンビナントタンパク質の精製条件の決定に時間が掛かっているため

Strategy for Future Research Activity

当初の計画からは遅れがあるものの、問題点の解決の目処はついており、このまま研究を進めることで目的が達成できるものと考えている。

Causes of Carryover

研究の進捗が当初計画より遅れているため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

リコンビナントタンパク質の発現を行い、生化学的実験を行うために使用する。