アルツハイマー病βアミロイド産生酸素γセクレターゼ複合体の分子遺伝学的解析

• Project/Area Number: 04J11182
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Research Fellow: 高橋 宴子 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: アルツハイマー病 / γセクレターゼ / shRNAライブラリー / レポーターアッセイ

Research Abstract

代表的な老年性痴呆疾患であるアルツハイマー病(AD)患者脳に特徴的に出現する老人斑を構成するアミロイドβペプチド(Aβ)はβアミロイド前駆体蛋白(βAPP)からβ,γセクレターゼという二種類のプロテアーゼにより二段階の限定分解を受けて切り出される。特にC末端側の切断を行うγセクレターゼはAβ産生の抑制によるAD治療薬の開発において重要な標的と考えられる。近年の遺伝学・生化学的研究から、γセクレターゼは複数の膜蛋白から構成される高分子量複合体であることが分かり、現在までに4種の蛋白が構成因子として同定されている。しかしこれら4分子の過剰発現のみでは酵素活性の上昇は完全でないことから、新規の構成因子の存在が想定される。本研究では、γセクレターゼ活性を担う酵素の本体とその調節因子について、shRNAライブラリーを応用した分子遺伝学的手法を用いて網羅的解析を行う。γセクレターゼの分子的な実態の解明を通して、AD治療薬の開発に寄与することが最終目標である。
本年度の研究の結果、研究者はγセクレターゼ活性をβAPPやNotch及びその変異体より生じるICDのもつ転写調節活性によって検出するAβ産生量及びレポーターアッセイ系を樹立した。さらに、この系において既知のγセクレターゼ構成因子であるプレセニリン、ニカストリンの遺伝子をノックダウンすることで、レポーター遺伝子の活性が低下することを見出し、本実験系がγセクレターゼ活性に影響を与える分子のスクリーニングに際して有効な系であることを確認した。今後は、本実験系を用いてγセクレターゼ活性に影響を与える分子をスクリーニングする。同定された新規分子に対し、過剰発現と遺伝子発現ノックダウン法を併用しつつ、培養細胞や実験動物(線虫など)を用いたin vivo系と研究者が確立したin vitroアッセイ系の両面から検討する。