GPCR間相互作用に基づくmGluR1のアミロイドβオリゴマー毒性拮抗作用の解明

基于GPCR相互作用阐明mGluR1淀粉样β寡聚体毒性的拮抗作用

基本信息

批准号：
22K15653
负责人：
坂入伯駿
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

アルツハイマー病におけるシナプス毒性ににおいて、可溶性アミロイドβオリゴマー(Aβo)と正常プリオンタンパク質(PrPC)の複合体が関与するとされている。Aβo-PrPC複合体は、5型代謝型グルタミン酸受容体(mGluR5)との結合により細胞内にシグナルを伝達し、シナプスの消失等のシナプス毒性を発揮する。一方、mGluR5と相同性の高い1型代謝型グルタミン酸受容体(mGluR1)は、同じくAβo- PrPC複合体と結合するにも関わらず寧ろシナプス毒性に拮抗する作用を示す。相同性の高いmGluR1とmGluR5でなぜこのような違いがあるのか、そのメカニズムは未解明である。申請者は、mGluR1がGABA-B受容体(GBR)と結合し、GBRのシグナルを弱めることを報告しており、またmGluR5はGBRとの結合能をもたないことを見出した。GBRの抑制はアルツハイマー病において記憶障害の改善に作用する報告があり、この作用に基づく治験も行われている。これらを踏まえ、本研究では「mGluR1はGBRとの結合を介したGBRシグナル抑制作用によりシナプス毒性に拮抗する」と仮説を立て、mGluR1とmGluR5のGBRに対する結合能の差異を基点として両者のシナプス毒性の違いを解明することを目的としている。本年度は、受容体間の結合能やシグナル調節について詳細な検討を可能にするため、GBR恒常発現HEK細胞、GBR恒常発現mGluR1誘導発現HEK細胞、及びGBR恒常発現mGluR5誘導発現HEK細胞を作成した。これらの細胞を用いて、GBRに対するmGluR1の結合能やシグナル調節をmGluR5と比較する形で解析を進めている。また今回作成したHEK細胞株により、これまで導入が困難であった1分子レベルでの局在評価技術の導入が可能となり、現在条件を検討中である。

据信，可溶性β淀粉样蛋白寡聚物（Aβo）和正常朊病毒蛋白（PrPC）的复合物与阿尔茨海默病的突触毒性有关。 Aβo-PrPC 复合物通过与 5 型代谢型谷氨酸受体 (mGluR5) 结合将信号传递到细胞中，并产生突触毒性，例如突触损失。另一方面，与 mGluR5 高度同源的 1 型代谢型谷氨酸受体 (mGluR1)，尽管也与 Aβo-PrPC 复合物结合，但对突触毒性表现出拮抗作用。 mGluR1 和 mGluR5 高度同源，但其为何存在如此差异的机制仍不清楚。申请人报道了mGluR1与GABA-B受体(GBR)结合并减弱GBR信号，同时还发现mGluR5不具有与GBR结合的能力。有报道称，抑制GBR可改善阿尔茨海默病的记忆障碍，基于该作用的临床试验也正在进行中。基于这些发现，在本研究中，我们假设“mGluR1通过与GBR结合抑制GBR信号来拮抗突触毒性”，并根据mGluR1和mGluR5与GBR结合能力的差异，我们假设mGluR1的突触毒性mGluR1 和 mGluR5 都是其突触毒性的基础。目的是澄清两者之间的差异。今年，我们创建了组成型表达GBR的HEK细胞、组成型表达GBR的mGluR1诱导的HEK细胞和组成型表达GBR的mGluR5的HEK细胞，以便能够详细检查受体和信号调节之间的结合能力。使用这些细胞，我们目前正在通过与 mGluR5 进行比较来分析 mGluR1 与 GBR 的结合能力和信号调节。此外，此次创建的HEK细胞系使得引入迄今为止难以实施的单分子水平的定位评估技术成为可能，目前我们正在评估条件。