アポリポプロテインEによるタウ蛋白リン酸化機構に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13210090
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 満田 憲昭 愛媛大学, 医学部, 助教授 (10314329)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 信治 愛媛大学, 医学部, 教授 (50036464)
• Keywords: アルツハイマー病 / アポリポ蛋白E / タウ / リン酸化 / 調節機構

Research Abstract

研究の目的:我々の目的は、アポリポ蛋百E(アポE)が中枢神経細胞内のタウ蛋白のリン酸化を調節していることを、実験動物レベルで示すことである。
研究結果:
1)アポEノックアウトマウス脳における神経細胞内のタウ蛋白のリン酸化度
まず我々はリン酸化タウ特異的抗体によるウェスタンブロッテイングや免疫組織化学を用いて、アポEノックアウトマウス脳における神経細胞内のタウ蛋白のリン酸化度を野生型マウスと比較したが、予想に反して明らかな差は見られなかった。
2)ダブルノックアウトマウスの作製とタウ蛋白リン酸化度の評価
リーラーマウスやヨタリマウス脳においては、中枢神経細胞内のタウ蛋白が高度にリン酸化されていることが知られている。そこでリーラーマウスやヨタリマウスをアポEノックアウトマウスと交配し、ダブルノックアウトマウスを作製した。タウ蛋白のリン酸化度を見た結果、リーラーマウスにおいてはアポE遺伝子Doseが低くなるほどタウ蛋白のリン酸化度は高くなることが分かった。一方ヨタリマウスにおいては、アポE遺伝子Doseにかかわらずタウ蛋白のリン酸化度は一定であった。このことはアポEが、神経細胞表面のVLDL ReceptorやApoE receptor2を介して、タウ蛋白のリン酸化を調節していることを示している。
3)タウ蛋白リン酸化機構
リーラーマウスにおけるアポE遺伝子Doseと様々なタウ蛋白リン酸化酵素活性を比較したところ、アポE遺伝子Doseが低くなるほど、GSK3β活性が上昇し、タウ蛋白リン酸化度の上昇と平行することが分かった。一方、Cdk5を代表とするその他のリン酸化酵素活性には変化は見られなかった。
結論:以上より、アポE(マウスアポE)はVLDL RcceptorやApoE receptor2を介して、GSK3β活性を調節することにより、タウ蛋白のリン酸化を制御していることが証明された。

Research Products

• [Publications] Nobutaka Ohkubo: "Apolipoprotein E4 stimulates CREB's transcriptional activity through the ERK pathway"Journal of Biological Chemistry. 276. 3046-3053 (2001)
• [Publications] Michio Tamatani: "ORP15O protects against hypoxia/ischemia-induced neuronal death"Nature Medicine. 7. 317-323 (2001)
• [Publications] Noriaki Mitsuda: "Activated CREB Regulates Neuronal Expression of Presenilin-1"Journal of Biological Chemistry. 276. 9688-9698 (2001)
• [Publications] Hideo Matsuzaki: "Vascular endothelial growth factor rescues hippocampal neurons from glutamate-induced toxicity: signal transduction cascades"FASEB Journal. 15. 1218-1220 (2001)
• [Publications] Atsushi Yamaguchi: "Akt activation protects hippocampal neurons from apoptosis by inhibiting transcriptional activity of p53"Journal of Biological Chemistry. 276. 5256-5264 (2001)