GRP'78/BiPのD-アスパラギン酸エンドペプチダーゼ活性とアルツハイマー病〜アミロイドβ蛋白質の分解におけるその役割について〜

Research Project

Project/Area Number	11153224
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Jichi Medical University
Principal Investigator	木野内忠稔自治医科大学, 医学部, 助手 (90301457)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	香川靖雄女子栄養大学, 栄養学部, 教授 (30048962) 浜本敏郎自治医科大学, 医学部, 助教授 (30189625)
Project Period (FY)	1999
Project Status	Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help	¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000) Fiscal Year 1999: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords	アルツハイマー病 / D-アスパラギン酸 / アミロイド / アミロイド前駆体蛋白質 / シャペロン / GRP78 / BiP
Research Abstract	脳内において特異的な蛋白質代謝機構が存在することは、アルツハイマー病(AD)だけでなく、プリオン病、ポリグルタミン病などの研究から明らかになっている。なぜなら、これらの疾病の原因蛋白質は、広く全身に発現していながら、分解されずに病的に蓄積するのは脳・神経系に限られており、脳内における蛋白質代謝機構の失調が、これらの疾病の一因になっていると考えられるからである。一方、ADにおいて老人斑の主成分であるアミロイドβ蛋白質は、加齢と共にD-アスパラギン酸(D-Asp)を含むタイプが蓄積することが明らかになり、病態との関連が指摘されてきた。しかし一方で、AD患者の脳では、遊離のD-Aspは健常脳に比較し、減少していることも報告されている。従って、研究代表者は、D-Aspを含むペプチドを分解する酵素、即ち、D-aspartyl endopeptidase(以下DAEP)の存在を仮定し、ウサギ肝臓からDAEPの精製を行った。その結果、今年度になってミトコンドリア膜画分から、DAEPの精製に成功し、精製したDAEPを用いてその酵素的性質を調査した。DAEPは、脳、肝臓、腎臓などで比活性が高く、D-Asp含有蛋白質にのみ特異性を示すことが明らかになった。さらにDAEPは、分子シャペロンの一種、glucose regulated protein78(GRP78)と相互作用することも確認している。特に興味深いのは、DAEPの分子量が70万であることと、ラクタシスチンによってその活性が阻害されることである。これらの性質は、20Sプロテアソームと一致するものであるが、細胞内の局在が異なることや、基質特異性の違いなど、性質上の相違点も多い。従って、一次構造を比較するため、現在、二次元電気泳動によるDAEP構成成分の分離と、その一次配列の決定に取り組んでいる。