認知症などの病態をもたらす膜内切断プロテアーゼの活性調節機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23657082
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 二井 勇人 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90447459)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 酵素 / プロテアーゼ / 脳・神経 / 認知症 / 酵母

研究概要

膜内タンパク質限定分解を司る膜内切断プロテアーゼは膜貫通領域に活性中心を持つため、精製と活性の評価が難しく、酵素機能が明らかではない。研究代表者は、膜内切断プロテアーゼのうち、ヒトγセクレターゼ複合体を酵母において再構成し、試験管内でγセクレターゼ活性を測定できる系を世界で初めて開発した。本研究では、この系を用いてγセクレターゼの酵素学的性状、サブユニット構成が活性に及ぼす影響、リン脂質や薬剤による活性の変化など、酵素としての重要な性質を明らかにした。γセクレターゼの機能不全はアルツハイマー病の原因となる。酵母を「生きた試験管」として使った本研究の成果を、認知症の治療に役立てたい。

研究成果

• [雑誌論文] CTF1-51, a truncated carboxyl-terminal fragment of amyloid precursor protein, suppresses the effects of A β -lowering γ-secretase modulators (2012)
  • 著者名/発表者名: Watahiki, H., Yagishita, S., Futai, E. & Ishiura, S
  • 雑誌名: Neurosci. Lett 巻: 526 ページ: 96-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of mature neprylysin in lipid rafts (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Tanabe, C., Yoneyama, Y., Watahiki, H., Zhao, Y., Yagishita, S., Ebina, M., Suo, S., Futai, E., Murata, M. & Ishiura, S
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res 巻: 90 ページ: 870-877
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor suppressor cell adhesion molecule 1 (CADM1) is cleaved by a disintegrin and metalloprotease 10 (ADAM10) and subsequently cleaved by γ -secretase complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagara, Y., Hagiyama, M., Hatano, N., Futai, E., Suo, S., Takaoka, Y., Murakami, Y., Ito, A. & Ishiura, S
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 417 ページ: 462-467
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of mature neprilysin in lipid rafts. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Tanabe C, Yonemura Y, Watahiki H, Zhao Y, Yagishita S, Ebina M, Suo S, Futai E, Murata M, Ishiura S.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 巻: 90 号: 4 ページ: 870-877
  • DOI: 10.1002/jnr.22796
  • 査読あり
• [雑誌論文] CTF1-51, a truncated carboxyl-terminal fragment of amyloid precursor protein, suppresses the effects of Aβ42-lowering γ-secretase modulators. (2012)
  • 著者名/発表者名: Watahiki H, Yagishita S, Futai E, Ishiura S.
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 巻: 526 号: 2 ページ: 96-99
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2012.08.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of presenilin 1 and presenilin 2 γ-secretase activities using a yeast reconstitution system (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonemura, Y., Futai, E., Yagishita, S., Suo, S., Tomita, T., Iwatsubo, T. & Ishiura, S
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 44569-44575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of presenilin 1 and presenilin 2 γ-secretase activities using a yeast reconstitution system. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonemura, Y., Futai, E., Yagishita, S., Suo, S., Tomita, T., Iwatsubo, T. & Ishiura, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 ページ: 44569-44575
  • 査読あり
• [学会発表] プレセニリンとAph1 分子の違いがγセクレターゼの機能に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而, 二井勇人, 柳下聡介, 石浦章一
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 酵母再構成系を用いたγセクレターゼの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而, 二井勇人, 柳下聡介, 周防諭, 石浦章一
  • 学会等名: 第17回病態プロテアーゼ学会学術集会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2013-08-10
• [学会発表] プロリン異性化酵素Pin1 はPresenilin に結合し, 活性を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木広美, 二井勇人, 内田隆史
  • 学会等名: 2013年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 酵母再構成系を用いたγセクレターゼの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而、二井勇人、柳下聡介、周防諭、石浦章一
  • 学会等名: 第17回病態プロテアーゼ学会学術集会
  • 発表場所: オークラアクトシティホテル浜松
• [学会発表] プレセニリンとAph1分子の違いがγセクレターゼの機能に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而、二井勇人、柳下聡介、石浦章一
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] プロリン異性化酵素Pin1はPresenilin1に結合し、活性を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木広美、二井勇人、内田隆史
  • 学会等名: 2013年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] 酵母再構成系によるγセクレターゼ活性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而, 二井勇人, 柳下聡介, 周防諭, 石浦章一
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] エタノールアミン型リン脂質のγセクレターゼのin vitro 活性への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野寺智子, 佐々木広美, 二井勇人, 内田隆史, 神尾好是, 金子淳
  • 学会等名: 2012年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 酵母再構成系によるγセクレターゼ活性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而、二井勇人、柳下聡介、周防諭、石浦章一
  • 学会等名: 第３５回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] 酵母再構成系によるγセクレターゼにおけるPS1とPS2 の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米村洋而, 二井勇人, 柳下聡介, 周防諭, 富田泰輔, 岩坪威, 石浦章一
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] γセクレターゼによるAβ生成へのPin1 の作用機構解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木広美, 内田隆史, 二井勇人
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-14
• [図書] 脳-分子・遺伝子・生理- (2011)
  • 著者名/発表者名: 石浦章一, 笹川昇, 二井勇人
  • 出版者: 裳華房