タウ蛋白結合因子の神経変性過程への関与のメカニズム

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18591286
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 稔久 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (10294068)
• 研究分担者: 武田 雅俊 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00179649) ; 森原 剛史 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (90403196)
• キーワード: タウ蛋白 / 14-3-3蛋白 / リン酸化 / プロテインキナーゼ

研究概要

神経原線維変化の主要構成成分であるタウ蛋白は自己重合(自己線維化)の過程を通して蓄積するが、14-3-3蛋白を含むタウ蛋白結合因子はこの自己重合を促進させることが知られている。14-3-3蛋白は結合する相手の蛋白が特定のリン酸化を受けることによって結合親和性が変化することが知られているが、タウ蛋白に関してはまだ明らかではない。そこで、タウ蛋白と14-3-3蛋白との結合に関するリン酸化の影響を知るために以下の実験をおこなった。
まず、蛋白間の結合性に関して、pull-down assayをおこなったところ、PKAまたはPKBによってリン酸化されたタウ蛋白は非リン酸化タウ蛋白よりも結合量が多かった。さらに、表面プラズモン共鳴法を用いて検討をおこなったところ、リン酸化タウ蛋白は非リン酸化タウ蛋白よりも約30倍結合親和性が高かった。
タウの部分欠失蛋白を作成して、タウ蛋白と14-3-3蛋白との結合部位についてpull-down assayを用いて検討をおこなったところ、非リン酸化タウ蛋白では微小管結合領域がその結合領域であり、リン酸化タウ蛋白では微小管結合領域およびアミノ酸180から244までの微小管結合領域に隣接する領域がその結合領域であった。このリン酸化に特異的な結合領域の中で、PKAおよびPKBによってタウ蛋白がリン酸化される部位であるSer214部位に注目し、これをAlaに置換した変異タウ蛋白(S214A-tau)を作成して同様の検討をおこなったところ、S214A-tauはリン酸化されても結合親和性に変化はなかった。これより、タウ蛋白と14-3-3蛋白との結合には2つの様式があり、リン酸化に依存しない様式では微小管結合領域に結合し、PKAまたはPKBによるリン酸化を介した結合様式ではリン酸化したSer214部位とその周辺領域に結合することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Neurobiological studies of dementia-biological markers and neuroprotective strategies for Alzheimer disease. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Isoe-Wada K, Yamamori H, Kato K, Nessa BN, Sadik GM, Takeda M.
  • 雑誌名: Acta Neurol Taiwan. 15 ページ: 68-71
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Albumin gene encoding free fatty acid and beta-amyloid transporter is genetically associated with Alzheimer disease. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura R, Kamino K, Yamamoto M, Akatsu H, Uema T, Kobayashi T, Hattori H, Nuripa A, Nessa BN, Kazui H, Ikejiri Y, Tanaka T, Tanii H, Kudo T, Yoneda H, Yamagata H, Miki T, Takeda M.
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci. 60 Suppl 1 ページ: S34-S39
• [雑誌論文] Toll-like receptor 3 mediated hyperphosphorylation of tau in human SH-SY5Y neuroblastoma cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nessa BN, Tanaka T, Kamino K, Sadik G, Ansar AB, Kimura R, Tanii H, Okochi M, Morihara T, Tagami S, Kudo T, Takeda M.
  • 雑誌名: Psychiatry Clin Neurosci. 60 Suppl 1 ページ: S27-S33
• [雑誌論文] Presenilin-dependent gamma-secretase on plasma membrane and endosomes is functionally distinct. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukumori A, Okochi M, Tagami S, Jiang J, Itoh N, Nakayama T, Yanagida K, Ishizuka-Katsura Y, Morihara T, Kamino K, Tanaka T, Kudo T, Tanii H, Ikuta A, Haass C, Takeda M.
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 4907-4914
• [雑誌論文] Multiple anti-Alzheimer disease activities of non-steroidal anti-inflammatory drugs (2006)
  • 著者名/発表者名: Morihara T, Cole GM, Tanii H, Tanaka T, Kudo T, Takeda M.
  • 雑誌名: Psychogeriatrics 6 ページ: 1-3
• [図書] "Biological markers for diagnosis of MCI and neurodegenerative dementia", Functional and Moleculart Imaging of Stroke and Dementia (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeda M, Kudo T, Tanaka T, Kamino K, Okochi M, Tagami S
  • 総ページ数: 101-107,総250
  • 出版者: Elsevier
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より