αシヌクレイン異常リン酸化に関わる酵素の同定

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15300119
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 長谷川 成人 (財)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 (10251232)
• キーワード: αシヌクレイン / リン酸化 / パーキンソン病 / レヴィー小体型痴呆 / 多系統萎縮症

研究概要

パーキンソン病やレヴィー小体型痴呆、多系統萎縮症などのαシヌクレイノパチー患者脳に蓄積しているαシヌクレインはその90%以上がリン酸化されていることからαシヌクレインの蓄積に重要な意味をもつと考えられる。また、ラット脳においてもαシヌクレインの数%はリン酸化されていることから、正常の神経活動においてもリン酸化は何らかの役割をはたしていると考えられる。そこではじめにラット脳からαシヌクレインをリン酸化する酵素活性を検出し、その性質を調べると共に、リン酸化酵素の精製を試みた。リコンビナントαシヌクレインを基質にし、リン酸化部位Ser129を特異的に認識する抗体P-Ser129の反応性を指標にしてラット脳抽出画分の酵素活性の解析を行った。6週齢ラットの脳をホモジナイズし、超遠心した後の上清をATP存在化で反応させた結果、P-Ser129の反応が検出され、αシヌクレインをリン酸化する活性が存在することが見出された。硫安分画後、Q-Sepharoseカラムによりその主な活性は0.4-0.5M NaCl画分に溶出された。ウエスタンブロット解析により、同じ画分にCasein kinase 2(CK2)が濃縮されてくることが示された。また粗抽出画分、および部分精製画分に検出されたSer129をリン酸化する活性はCK2活性を特異的に阻害するヘパリンにより著しく阻害された。以上の結果からラット脳抽出液中のαシヌクレインSer129をリン酸化する主要な酵素はCK2である可能性が強く示唆された。現在、患者脳におけるCK2の解析や培養細胞系を用いての解析を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Saito Y, et al.: "Accumulation of phosphorylated alpha-synuclein in aging human brain."J Neuropathol Exp Neurol. 62. 644-654 (2003)
• [文献書誌] Arai T, et al.: "Neuronal and glial inclusions in frontotemporal dementia with or without motor neuron disease are immunopositive for p62."Neurosci Lett. 342. 41-44 (2003)
• [文献書誌] Mori F, et al.: "alpha-synuclein accumulates in purkinje cells in Lewy body disease but not in multiple system atrophy."J Neuropathol Exp Neurol. 62. 812-819 (2003)
• [文献書誌] Taniguchi S, et al.: "The neuropathology of frontotemporal lobar degeneration with respect to the cytological and biochemical characteristics of tau protein."Neuropathol Appl Neurobiol. 30. 1-18 (2004)
• [文献書誌] Arai T, et al.: "Identification of amino-terminal cleaved tau fragments that distinguish progressive supranuclear palsy from corticobasal degeneration."Ann Neurol. 55. 72-79 (2004)
• [文献書誌] Nishie M, et al.: "Accumulation of phosphorylated alpha-synuclein in the brain and peripheral ganglia of patients with multiple system atrophy."Acta Neuropathol. (in press).
• [文献書誌] Pickering-Brown SM, et al.: "Frontopemporal dementia with Pick-type histology associated with Q336R mutation in tau gene."Brain. (in press).
• [文献書誌] Sabio G, et al.: "Stress- & mitogen-induced phosphorylation of the synapse-associated protein SAP9O/PSD95 by activation of SAPK3/p38γ & ERK1/ERK2"Biochem J. (in press).
• [文献書誌] Umeda Y, et al.: "Alterations in human tau transcripts correlate with those of neurofilament in sporadic tauopathies."Neurosci Lett. (in press).