COPII小胞形成機構とアルツハイマー病における小胞輸送の解析

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19770101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 二井 勇人 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (90447459)
• キーワード: アルツハイマー病 / 酵母 / γ-セクレターゼ

研究概要

(I, III)毒性を発するアミロイド(Aβ)のγセクレターゼによる生成過程を解析するため、γセクレターゼサブユニットと、Gal4転写因子蛋白質とアミロイド前駆体蛋白質(APP)の融合蛋白質を導入した酵母細胞を作製した。γセクレターゼによる切断に伴うGa14の膜からの放出は、レポーター遺伝子の転写活性化、すなわち制限条件下での酵母の生育とβ-ガラクトシダーゼ活性により評価する。γセクレターゼ変異体のスクリーニングを行い、基質サブユニットとして考えられていたニカストリンを必要としないプレセニリン(PS1)変異体を17個獲得した。これらの変異体は通常では活性を失うニカストリン非存在下でも活性を有した。2重変異体である17個のうち16個には第9膜貫通領域(TM9)にS438Pの変異が見られ、アスパラギン酸プロテアーゼ活性中心近傍に存在し、基質の通り道であることが予想されているTM9の構造を変化させていることが示唆された。これらのPS1変異体について、PS1遺伝子もしくはニカストリン遺伝子をノックダウンしたMouse Embryonic Fibroblast(MEF)に遺伝子導入し、ニカストリン非存在下でのAβの生成とNotchの切断から、セクレターゼ活性を確認した(Futaietal., 2009)。現在、家族性アルツハイマー病変異によるAPP異常切断を回復させる変異、新規遺伝子のスクリーニングを行い、さらに研究を発展させている。(II)酵母の膜画分を用いた試験管内アッセイ系を確立した。γセクレターゼサブユニットとAPP断片(C55, C99)を発現する酵母から、ミクロソーム膜画分を調製し、試験管内でインキュベートし、生成されるAβを解析した。その結果、特に毒性の高いAβ42に加え、Aβ40とAβ43の3種類のAβの生成を確認した。これらの活性は、細胞膜成分の内ホスファチジルエタノールアミンを加えると上昇し、酵母細胞由来のプロテアーゼによる切断は見られなかった。(Yagishitaetal., 2009)

研究成果

• [雑誌論文] Nicastrin is dispensable for γ-secretase protease activity in the presence of specific presenilin mutations (2009)
  • 著者名/発表者名: Futai, E., Yagishita, S., and Ishiura, S.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry (advanced on line nublification) ページ: on line publification March 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro reconstitution of γ-secretase activity using yeast microsomes (2008)
  • 著者名/発表者名: Yagishita, S., Futai, E., and Ishiura, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 377 ページ: 141-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition by KMI-574 leads to dislocalization of BACEI from lipid rafts (2008)
  • 著者名/発表者名: Ebina, M., Futai, E., Tanabe, C., Sasagawa, N., Kiso, Y., and Ishiura, S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 87 ページ: 360-368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dysbindin-I, a schizophrenia-related protein, functionally interacts with the DNA-dependent protein kinase complex in an isoform-dependent manner (2008)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Yamakawa, H., Sasagawa, N., Hosoi, Y., Futai, E., and Ishiura S.
  • 雑誌名: PLoS ONE 4 ページ: e4199
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1, 3-Capryloyl-2-arachidonoyl glycerol activates alpha-secretase activity and suppresses Abeta40 secretion in A172 cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, C., Ebina, M., Asai, M., Futai, E., Sasagawa, N., Katano, K., Fukami, H., and Ishiura, S.
  • 雑誌名: Neuroscience Letter 450 ページ: 324-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] MBNL1 associates with YB-1 in cytoplasmic stress granules (2008)
  • 著者名/発表者名: Onishi, H., Kino, Y., Morita, T., Futai, E., Sasagawa, N., and Ishiura, S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 86 ページ: 1994-2002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of polyalanine stretches induces mitochondrial dysfunction (2008)
  • 著者名/発表者名: Toriumi, K., Oma, Y., Kino, Y., Futai, E., Sasagawa, N., and Ishiura, S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Research 86 ページ: 1529-1537
  • 査読あり
• [学会発表] Nicastrin is dispensable for protease activity of the γ-secretase (2008)
  • 著者名/発表者名: Futai, E., Yagishita, S., and Ishiura, S.
  • 学会等名: Society for Neurosciece(北米神経科学会2008)
  • 発表場所: 米国ワシントンD.C
  • 年月日: 2008-11-17