2016 Fiscal Year Annual Research Report
Screening of plasticity-relating protease substrates and their signaling system
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25290022
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| Research Institution | Osaka Yukioka College of Health Science |
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Principal Investigator |
塩坂 貞夫 大阪行岡医療大学, 医療学部, 教授 (90127233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 成孝 旭川医科大学, 医学部, 教授 (20230740)
中澤 瞳 旭川医科大学, 医学部, 助教 (20712300)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プロテアーゼ / 組織プラスミノーゲンアクティベータ / ニューロプシン / KLK8 / NRG1 / fibronectin / vitronectin / EphB2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はプロテアーゼに対する新規基質スクリーニング法の応用を試み、プロテアーゼニューロプシン（KLK8)の直接基質としてNeuregulin１(NRG1)を特定した。これはKLK8による切断を受け、そのリガンド部分を放出させて、神経活動依存的にその受容体(ErbB4)を介してGABAインターニューロンを特異的に活性化させた（KLK8-ErbB4系）。この方法論は新たなシグナル系を網羅的に発見できるツールとし使用できると考えられた。そこでKLK8および組織プラスミノーゲンアクチベータ(tPA)をはじめ、いくつかのプロテアーゼをもちいて海馬抽出物と試験管内にて予備的にタンパク質-タンパク質の結合物ができるか否かを解析した。これにより結合物が確認できたのはKLK8とtPAであった。KLK8についてはこれまでの結果の再現実験および新規基質の獲得を目指すこととし、ｔPAについては新たな基質の同定を行うこととした。
その結果、KLK8の基質として、神経栄養分子、NRG1を３か所で切断することをコンファームした。さらにKLK8はfibronectin(220Kd)を分解し、200Kdと170Kdのフラグメントに、vtronectin(70Kd)を分解し、62Kdにした。これらの結果はKLK8が限定分解酵素であることを示した。さらに、KLK8の基質としてEphB2を特定した。ストレス刺激はKLK8によるEphB2切断を誘導し、これはNMDA受容体の活性化によって不安を引き起こすという新たな不安認知経路があきらかとなった(KLK8-EphB2系)。一方、tPAについては同様な解析を行いplasminを同定したのみであった。
以上の結果、特定の脳プロテアーゼはその基質を切断して様々なシグナル系を駆動することにより神経可塑性など生理機能・さらには高度な認知機能に関与することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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