α-synucleinの凝集過程におけるα-synucleinキナーゼの役割

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13770320
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 山下 拓史 広島大学, 医学部, 助手 (20311813)
• キーワード: パーキンソン病 / α-synuclein / チロシンリン酸化 / ニトロ化 / Pyk2 / Src family knase / 重合 / Peroxynitrite

研究概要

α-synucleinはLewy小体を構成する蛋白で、パーキンソン病の発症に関与する重要な蛋白として注目を集めているが、α-synucleinがどのような機序で凝集体を形成するかは未だ不明である。われわれはα-synucleinのチロシン125(Y125)が、SrcファミリーキナーゼのFynによってリン酸化されることを発見した。われわれはα-synucleinのチロシン125のリン酸化が細胞ストレスとどのように関連し、また、α-synucleinの重合や凝集にチロシン125のがどのように関与するか検討した。wild typeおよび家族性パーキンソン病で報告されたA30PおよびA53T変異型や、チロシン残基(Y39、Y125、Y133、Y136)をフェニルアラニン(F)に置換した変異型のα-synuclein cDNAを作成した。HEK293細胞やCOS7細胞にα-synucleinとともにチロシンキナーゼを共発現させ、α-synucleinのリン酸化状態を解析した。SrcファミリーキナーゼのFynやc-Srcはα-synucleinのY125を特異的にリン酸化し、wild type、A30P、A53T変異型の間で程度に差は認めなかった。高浸透圧刺激によるPyk2チロシンキナーゼの活性化により、α-synucleinは細胞内においてチロシンリン酸化され、ドミナントネガティブ型Pyk2を発現させることによりリン酸化は消失した。Pyk2は細胞内においてα-synucleinのリン酸化に関わっている可能性が示唆された。さらに、これらのチロシン残基のニトロ化による影響を検討した。Y to F変異を持つ様々な変異型α-synuclein蛋白を使って、peroxynitriteによりチロシン残基をニトロ化した時のα-synucleinの重合への影響を検討した。wild type、A30P、A53T変異型α-synuclein蛋白はニトロ化され、いずれも二量体を形成し、その程度は蛋白間で差はみられなかったが、Y125F変異のある蛋白ではいずれも二量体の形成がみられなかった。α-synucleinのニトロ化は重合促進の原因となり、重合の効率は関与するチロシン残基により異なることが明らかとなった。チロシン125のリン酸化やニトロ化は、α-synucleinのコンフォメーション変化を考える上で重要であると考えられた。平成14年度は平成13年度の成果をふまえ、さらに研究を進める予定である。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura T, Yamashita H, Takahashi T, Nakamura S: "Activated Fyn phosphorylates α-synuclein at tyrosine residue 125"Biochem Biophys Res Commun. 280. 1085-1092 (2001)
• [文献書誌] Nagano Y, Yamashita H, Nakamura T, Takahashi T, Kondo E, Nakamura S: "Lack of binding observed between human α-synuclein and Bcl-2 protein family"Neurosci Lett. 316. 103-107 (2001)
• [文献書誌] Takahashi T, Yamashita H, Nagano Y, Nakamura T, Nakamura S: "Tyrosine 125 of α-synuclein plays a critical role for dimerization following nitrative stress"Brain Res. (in press). (2002)