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パーキンソン病患者死後脳の中脳黒質では抗酸化物質グルタチオン量が減少しており、神経細胞内のグルタチオンが減少すると神経変性が起こる。神経細胞ではEAAC1がシステインを細胞外から直接取り込み、グルタチオンを合成している。最近、研究代表者はEAAC1によるシステインの取り込みをGTRAP3-18がドミナントネガティブに調節していることを明らかにした。そこでGTRAP3-18タンパク質を標的タンパク質として神経細胞内のグルタチオン量を変化させる生体内物質もしくは合成化合物を探索することにより、パーキンソン病などの神経変性疾患の治療に寄与する基礎的情報を提供することを目的として研究を行った。
昨年度、生体内物質もしくは合成化合物の探索に先駆けて、ヒト培養HEK293細胞内のGTRAP3-18自身がリン酸化修飾されていることを明らかにした。そこで本年度は、実際の神経細胞においてもリン酸化されているか否かについて、初代神経培養細胞系を用いて検討を行った。初代神経培養細胞内のGTRAP3-18のリン酸化状態をリン酸化セリン・リン酸化スレオニン・リン酸化チロシンに対する特異抗体を用いて調べた結果、リン酸化スレオニン・リン酸化チロシンに対する抗体の反応性と比較すると、HEK293細胞の時と同様、リン酸化セリンに対して強い反応性を示した。この結果より、実際の神経細胞においてもGTRAP3-18がリン酸化反応を介してEAAC1を抑制的に制御している可能性が示された。以上から、GTRAP3-18によるシステインの取り込み制御機構にセリン・スレオニンキナーゼの関与が予想されたので、今後、どのようなキナーゼが関与しているのかを既知キナーゼ阻害物質ライブラリーを用いて、細胞内グルタチオン濃度に影響を与える物質のスクリーニングを行っていきたい。
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