パーキンソン病原因因子DJ-1による異常ミトコンドリア・タンパク質除去機構の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860697
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 仁木 加寿子 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (50447645)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: DJ-1 / PARK7

研究実績の概要

(1) DJ-1とBeclinによる障害ミトコンドリア排除機構[mitophagy]の解明
DJ-1が直接Beclinと結合すること，その結合が酸化ストレス下において増強することを見出しました．また，DJ-1をノックダウンするとオートファジーが抑制されることを見出し, 引き続き解析を行っています．
(2) DJ-1のプロテアーゼ機能の解析及び基質探索
基質探索スクリーニングにより，DJ-1による切断を強く受ける配列がvaline-lysine-valine-alanine(VKVA)であることが明らかとなったことから，この配列をもつ蛍光ペプチドを作製し，DJ-1のプロテアーゼとしての性質を検討しました．その結果，DJ-1はpH5.5の時に最も高いプロテアーゼ活性を持つ事，塩濃度や金属イオンの影響を受ける事などが明らかとなりました．また、基質候補としてABL1およびKIF1bを見出し，in vitroにおいてDJ-1による切断を受けることを明らかとしました．
(3) DJ-1の分泌機構の解明
神経細胞とアストロサイトをお互いの細胞が接することなく共培養できる系において，アストロサイトより分泌されたDJ-1が初代培養神経細胞を酸化ストレスから保護する機能があることを明らかとしました．さらに，家族性パーキンソン病で報告されているDJ-1変異体では，分泌DJ-1による神経細胞保護機能が低い事も明らかとしました．次に，上記の保護機能が本当に分泌されたDJ-1によるものなのかどうかを確認するために，分泌されたDJ-1を補足できる抗DJ-1抗体を探索し，最も適した抗体を用いて，細胞に分泌されたDJ-1が補足された時の神経細胞の酸化ストレスへの脆弱性を調べたところ、抗DJ-1抗体の添加によって，神経細胞の酸化ストレスへの脆弱性が高まりました．

研究成果

• [雑誌論文] DJ-1 activates SIRT1 through its direct binding to SIRT1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi-Niki K, Ganaha Y, Niki T, Nakagawa S, Kato-Ose I, Iguchi-Ariga SM, Ariga H
  • 雑誌名: BBRC 巻: 474 ページ: 131-136
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epidermal Growth Factor-dependent Activation of the Extracellular Signal-regulated Kinase Pathway by DJ-1 Protein through Its Direct Binding to c-Raf Protein. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi-Niki K, Kato-Ose I, Murata H, Maita H, Iguchi-Ariga SM, Ariga H.
  • 雑誌名: JBC 巻: 290 ページ: 17838-17847
  • DOI: 10.1074
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DJ-1-dependent protective activity of DJ-1-binding compound no. 23 against neuronal cell death in MPTP-treated mouse model of Parkinson's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi-Niki K, Inafune A, Michitani N, Hatakeyama Y, Suzuki K, Sasaki M, Kitamura Y, Niki T, Iguchi-Ariga SM, Ariga H.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 127 ページ: 305-310
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] パーキンソン病におけるDJ-1の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 仁木（高橋）加寿子
  • 雑誌名: BIO Clinica 巻: 30 ページ: 87-91
• [学会発表] Neuroprotective function of DJ-1 in Parkinson's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi-Niki K, Ariga, H.
  • 学会等名: The 58th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（埼玉県、さいたま市）
  • 年月日: 2015-09-12 – 2015-09-12