βアミロイドN端を切断するプロテアーゼによるアミロイド蓄積機序の分子的解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07670173
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 松本 明 神戸大学, 医学部, 助教授 (80181759)
• 研究分担者: 馬場 久光 神戸大学, 医学部, 助手 (70189728)
• キーワード: βアミロイド / セリンプロテアーゼ / アルツハイマー病 / 脳老化 / 細胞外間質 / ヘパラン硫酸糖質 / 分子生物学 / 蛋白分解制御

研究概要

本研究計画の各研究目的について、平成8年度に達成された研究実績は以下のとうりである。
(1)脳ホモジネートからの68kDaセリンプロテアーゼの効率的な精製法を確立した(affinity chromatography)
(2)ヒト脳細胞外マトリクス疑似環境の作成:天然βアミロイド基質はアルツハイマー病患者脳および各年齢層正常人脳より、抗βアミロイド抗体を用い免疫沈降法により精製した。細胞外マトリックスはすべてヒト由来でラミニン、フィブロネクチン類、コラーゲン類およびヘパラン硫酸プロテオグリカンを用いた。プロテアーゼは患者リンパ球及び患者脳より精製した68kDaセリンプロテアーゼを用いた。
(3)天然基質を用いた凝集・分解解析:(1)の基質のうちβアミロイドを含むC端側ペプチド(CTPs)を用いた解析ではコラーゲン(IV)が最も高率に高分子凝集体を形成した。APPの細胞外ドメインを含む数種の断片を基質とした分解解析から、本プロテアーゼはこれら天然基質分子上のヘパラン硫酸糖質の有無によりその分解効率が変化することを見いだした。
(4)糖修飾酵素を用いた解析から本プロテアーゼはそれ自信がヘパラン硫酸残基を含むアスパラギン結合糖鎖をその分子内にもつことを明らかにした。このユニークな糖修飾は、リンパ球および脳由来の酵素双方に検出された。
(5)本プロテアーゼのcDNA構造解析

研究成果

• [文献書誌] Akira Matsumoto: "A serine protease in Alzheimer's disease cells cleaves a 16K-peptide with fianking residues upstream to β-amyloid-N-terminus" Neuroscience Letters. 195. 171-174 (1995)
• [文献書誌] Akira Matsumoto: "Molecular cloning of human cDNA with a sequence highly similar to dihydrofolate reductase gene in brain libraries derived from Alzheimer'" European Journal of Biochemistry. 230. 337-343 (1995)
• [文献書誌] Akira Matsumoto: "Human brain β-secretase contains heparan sulfate glycoconjugates" Neuroscience Letters. 211. 105-108 (1996)
• [文献書誌] Akira Matsumoto: "The 68 kDa β-secretase with heparan sulfate is expressed in serum and lymphocyte cytosol of normal aged and Alzheimer's disease patient" Alzheimer's Research. 2. 115-120 (1996)
• [文献書誌] Hisashi Takasu: "The 69-84 amino acid resion of the parathyroid hormone molecule is essential for the interaction of the hormone with the binding sites" Endocrinology. 137. 5537-5543 (1996)
• [文献書誌] Akira Matsumoto: "Enhanced aggregation of β-amyloid-containing peptides by extracellular matrix and their degradation by the 68 kDa serine protease" Neuroscience Letters. 220. 159-162 (1996)