プレセニリンとカルパインの相互作用

• 研究課題/領域番号: 11144247
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 丸山 敬 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (30211577)
• 研究期間 (年度): 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: カルパイン / プレセニリン / 抑制 / COS細胞 / 共発現 / 切断 / 変異 / プロテアーゼ

研究概要

従来より申請者は、培養細胞系を用いてアルツハイマー病アミロイド蛋白質(APP)の代謝やpressenilin(PS)との関連を調べてきた。PSが報告されて以来、そのcDNAをPCR法によって得て、培養細胞での発現実験を行ってきた。また、合成ペプチドを抗原として、PSやAPPの各部位に特異的な抗体を作成してきた。PSの機能を解明することを目指してtwo-hybird法によって結合タンパク質のスクリーニングを開始し、PS2のループ領域とμカルパインのC末側が結合することを見いだした。PSとm-カルパインとの結合はこの方法では確認できなかった。PSとカルパインをCOS細胞で過剰発現して両者の関係を検討したところ、m-カルパインの活性はPS1とPS2によって抑制された。しかし、μ-カルパインの活性には影響がなかった。PS1はm-カルパインとμ-カルパインによっていままでに報告されていない部位で切断された。カルパインは膜系の近傍に存在し、アポトーシスにも関与することが報告されている。PSはカルパインの重要な制御因子である可能性が示唆された。今後は生体脳におけるカルパインとPSとの相互作用を検討したい。また、two-hybrid法で相互作用が見いだされたのはPS2とμ-カルパインであったが、カルパイン活性やPSの切断に関しては両者の相互作用は見いだされなかった。two-hybrid法の限界を示すのか、あるいは未知の相互作用があるのかについてさらに検討する。

研究成果

• [文献書誌] Koike H, Seki H, Kouchi Z, Ito M, Kinouchi T, Tomioka S, Sorimachi H, Saido TC, Maruyama K, Suzuki K, Ishiura S: "Thimet oligopeptidase cleaves the full-length Alzheimer amyloid precursor protein at a beta-secretase cleavage site in COS cells"J. Biochem.. 126. 235-242 (1999)
• [文献書誌] Watanabe T, Sasagawa N, Usuki F, Koike H, Saitoh N, Sorima chi H, Maruyama K, Nakase N, Takagi A, Ishiura S, Suzuki K: "Overexpression of myotonic dystrophy protein kinase in C2C12 myogenic culture involved in the expression of ferritin heavy chain and interleukin-1α mRNAs"J. Neurol. Sci.. 167. 26-33 (1999)
• [文献書誌] Koike H, Tomioka S, Sorimachi H, Saido TC, Maruyama K, Okuyama A, Fujisawa-Sehara A, Ohno S, Suzuki K, Ishiura S: "Membrane-anchored metalloprotease MDC9 has an alpha-secretase activity responsible for processing the amyloid precursor protein"Biochem. J.. 343. 371-375 (1999)
• [文献書誌] Tomita T, Takikawa R, Koyama A, Morohashi Y, Takasugi N, Saido TC, Maruyama K, Iwatsubo T: "C terminus of presenilin is required for overproduction of amylodogenic Abeta 42 through stabilization and endoproteolysis of presenilin"J. Neurosci.. 19. 10627-10634 (1999)
• [文献書誌] Maruyama K, Usami M, Kameani F, Tomita T, Iwatsubo T, Saido TC, Mori H, Ishiura S: "Molecular interactions between presenilin and calpain : inhibition of m-calpain protease activity by presenilin-1, 2 and cleavage of presenilin-1 by m-, μ-caipain"Int. J Mol. Med.. (in press). (2000)