アルツハイマー病βアミロイド蛋白質の産生におけるゼラチナーゼの役割

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06281253
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 宮崎 香 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (70112068)
• 研究分担者: 安光 英太郎 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助手 (10182346)
• キーワード: アルツハイマー病 / 痴呆症 / アミロイド蛋白質 / ゼラチナーゼA / 脳 / 老人斑 / 神経細胞 / ニューロン

研究概要

「目的」 私達はこれまでの結果から、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)の一種であるゼラチナーゼAが、脳内でAPP分泌酵素(α-secretase)あるいはβAP-clearing酵素として働く仮説を提唱した。本研究では、この仮説の実証を試みるとともに、この酵素の老人斑形成への関与を調べた。
「方法」 脳内でのゼラチナーゼAやそのインヒビターであるTIMP1、TIMP-2の発現をNorthern Blottingや免疫組織化学によって調べた。また、培養神経系細胞での酵素活性をザイモグラフィーによって分析した。
「結果と考察」 1)5種類のMMPと2種類のTIMPの発現をヒト大脳組織で分析した結果、ゼラチナーゼA、TIMP-1、TIMP-2の発現が見られた。ゼラチナーゼAは大脳皮質に比べて、白質でより強く発現した。
2)抗ゼラチナーゼA抗体で染色した結果、この酵素は白質部に存在するミクログリアが産生すると思われた。特に、非AD患者に比べてAD患者で強く発現していた。
3)培養系において、マウス胎児由来のアストロサイトとラットPC12細胞はゼラチナーゼAとBを分泌した。また、後者の細胞において両酵素の分泌はNGFによって誘導された。
以上の、ゼラチナーゼAが脳内の、特に白質部で発現されるという結果は、老人斑が灰白質部でのみ形成されるという結果と一致し、この酵素がβAP-clearing酵素として機能するという仮説を支持するものである。

研究成果

• [文献書誌] Miyazaki,K.et al.: "Gelatinase A and APP." Nature. 368. 695-696 (1994)
• [文献書誌] Koshikawa,N.et al.: "Identification of single-chainand two-chain forms of trypsinogen-1 produced by a human gastric adenocarcinoma cell line." Biochem.J.303. 187-190 (1994)
• [文献書誌] Miyagi,Y.et al.: "cDNA cloning and mRNA expression of a serine proteinase inhibitor secreted by cancer cells:Identification as placental protein5 and tissue factorpathway inhibitor-2." J.Biochem.116. 939-942 (1994)
• [文献書誌] Yamada,T.et al.: "Selective localization of gelatinase A,an enzyme degrading β-amyloidprotein,in white matter microglia and in shwann cells." Acta Neuriopathol. (印刷中).
• [文献書誌] Miyagi,E.et al.: "Marked induction of gelatinases,especially typeB,in host fihrohlasts by human ovarian cancer cells in athymic mice." Clin.Exp.Metastasis. (印刷中).
• [文献書誌] Nakano,A.et al.: "Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinasesin human gliomas." J.Neurosurg.(印刷中).
• [文献書誌] 宮崎香: "「治療」 Vol.76,No.11,p.98-p.99" アルツハイマー病における老人斑の発生機構-βアミロイド分解酵素の役割., (1994)
• [文献書誌] 若林恵理子、宮崎香: "化学 Vol.76,p.25-26" アミロイドタンパク質, (1995)