Investigation of reduced expression and activity of an amyloid-degrading enzyme in Down syndrome

唐氏综合症中淀粉样蛋白降解酶表达和活性降低的研究

基本信息

批准号：
19K07070
负责人：
浅井将
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Yokohama College of Pharmacy
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

21番染色体がトリソミーとなっているダウン症者は40代という早期からアルツハイマー病を発症し、脳内にアミロイドβペプチド（Aβ）が沈着する。ダウン症責任領域に存在する二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ1A（dual-specificity tyrosine-(Y)-phosphorylation-regulated kinase 1A, DYRK1A）の過剰発現は、Aβの前駆体であるAPP（amyloid precursor protein）やAβを産生する酵素複合体構成因子のプレセニリンのリン酸化を介してAβ産生を亢進させ、Aβの主要分解酵素であるネプリライシンのリン酸化を介してAβ分解を抑制する。DYRK1Aによるネプリライシンの活性制御機構を明らかにするために、細胞内領域のリン酸化を詳細に解析した。神経系株化細胞にDYRK1Aを過剰発現させリン酸化特異的抗体を用いたウェスタンブロット解析により、ネプリライシンの細胞内領域のリン酸化が亢進することがわかった。さらに、リコンビナントDYRK1Aとネプリライシンの細胞内領域の合成ペプチドを用いたin vitroキナーゼ解析により、スレオニンへの直接的なリン酸化が確認された。本研究から、DYRK1Aはネプリライシンのスレオニンを直接リン酸化することにより、活性低下を導いていることが示唆された。またDYRK1Aはアルツハイマー病に対して増悪因子であることから、その阻害剤は有用な治療薬となり得る。そこで、DYRK1A阻害剤のスクリーニングを行うためにAlphaLISAを利用した実験系と培養細胞を用いた実験系の確立を目指している。

21 号染色体上有三体性的唐氏综合症患者早在 40 多岁时就会患上阿尔茨海默病，β 淀粉样肽 (Aβ) 会沉积在大脑中。双特异性酪氨酸-(Y)-磷酸化调节激酶 1A (DYRK1A) 的过度表达存在于导致唐氏综合症的区域，与 APP（淀粉样蛋白前体）（Aβ 的前体）相关。它通过早老素（产生 Aβ 蛋白的酶复合物的一个组成部分）的磷酸化来增强 Aβ 的产生，并通过脑啡肽酶（Aβ 的主要降解酶）的磷酸化来抑制 Aβ 降解。为了阐明DYRK1A控制脑啡肽酶活性的机制，我们详细分析了细胞内区域的磷酸化。在神经系统细胞系中过表达 DYRK1A 后，使用磷酸化特异性抗体进行的蛋白质印迹分析表明，脑啡肽酶胞内区域的磷酸化增加。此外，使用重组 DYRK1A 和脑啡肽酶胞内区域的合成肽进行的体外激酶分析证实了苏氨酸的直接磷酸化。这项研究表明，DYRK1A 直接磷酸化脑啡肽酶的苏氨酸，导致其活性降低。此外，由于 DYRK1A 是阿尔茨海默病的加剧因素，因此其抑制剂可能是一种有用的治疗剂。因此，我们的目标是建立一个利用AlphaLISA和培养细胞筛选DYRK1A抑制剂的实验系统。

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

12-O-Tetradecanoylphorbol 13-acetate（TPA）によるBACE1の減少

12-O-十四烷酰佛波醇 13-乙酸酯 (TPA) 还原 BACE1

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nishikawa Masashi;Scala Marcello;Umair Muhammad;Ito Hidenori;Waqas Ahmed;Striano Pasquale;Zara Federico;Costain Gregory;Capra Valeria;Nagata Koh-ichi;兼次雅子，荻野暢子，浅井　将，内海文彰
通讯作者：
兼次雅子，荻野暢子，浅井　将，内海文彰

神経マイクロオルガノイドを用いたin vitroうつ様モデルの作成と治療効果の検討

利用神经微类器官建立体外抑郁样模型并检验治疗效果