PHFを構成する異常タウ蛋白の機能と形態に関する研究

构成PHF的异常tau蛋白的功能和形态学研究

• 批准号: 05261203
• 负责人: 岩坪 威
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05261203/
• 关键词: アルツハイマー病; タウ蛋白; 胎児脳

アルツハイマー病脳の変性神経細胞に出現するPHFを構成するタウ蛋白は高度のリン酸化を受けており、PHF形成機序との関連で注目されている。正常胎児脳には、PHFのタウ蛋白にきわめて類似したリン酸化状態を示すタウ蛋白(fetal tau)が多量に存在する。本年度はfetal tau、PHFタウに共通したリン酸化部位を認識する3種類のモノクローナル抗体を用いて幼若ラット脳を系統的に検索し、fetal tauの局在とリン酸化状態の差異、発達に伴う変化を検討した。fetal tauは出生期前後の脳で最も広範囲に分布し、軸索のみならず樹状突起にも局在していた。Thr231のリン酸化を認識する抗体M4はSer396を認識するC5、Ser202を認識するAT8に比してsomatodendritic compartmentを優位に染色した。強いリン酸化タウの染色性は生後7-10日まで残存したが、生後2週以降急速に減少し、4週齢以降はリン酸化状態の低い成人型の分布に変化した。またリン酸化を受けたfetal tauが樹状突起内でも微小管に結合した状態にあることを金コロイド免疫電顕で確認した。これらの結果から、胎児型リン酸化タウの過剰リン酸化は、従来示されているグリコーゲン合成酵素リン酸化酵素(GSK3)などのタウリン酸化酵素の分布と活性に相関している可能性が強く示唆された。本研究により、従来組織内・細胞内局在の明らかでなかった胎児型リン酸化タウの分布と発生段階における経時的変化が明確になり、その生理的意味付けに大きな示唆が与えられた。

Tau 蛋白构成了阿尔茨海默病大脑退化神经元中出现的 PHF，它被高度磷酸化，并且与 PHF 形成机制有关，引起了人们的关注。正常胎儿大脑中存在大量的 tau 蛋白（胎儿 tau），其磷酸化状态与 PHF tau 蛋白非常相似。今年，我们使用识别 Fetal Tau 和 PHF Tau 共有的磷酸化位点的三种单克隆抗体系统地搜索了幼鼠的大脑，并研究了 Fetal Tau 的定位、磷酸化状态的差异以及 Fetal Tau 的发育变化。胎儿tau蛋白在出生前后的大脑中分布最为广泛，不仅位于轴突中，还位于树突中。与识别 Ser396 的 C5 和识别 Ser202 的 AT8 相比，识别 Thr231 磷酸化的抗体 M4 主要对体细胞树突区室进行染色。强磷酸化tau染色持续到出生后7-10天，但在2周龄后迅速下降，在4周龄后，分布变为成人型分布，磷酸化状态较低。我们还使用胶体金免疫电子显微镜证实磷酸化的 Fetal Tau 仍然与树突内的微管结合。这些结果强烈表明，胎儿磷酸化 tau 的过度磷酸化可能与 tau 磷酸化酶的分布和活性相关，例如先前已表明的糖原合酶激酶 (GSK3)。这项研究阐明了胎儿磷酸化 tau 蛋白的分布（其在组织和细胞内的定位以前未知），以及它在发育阶段随时间的变化，并为其生理意义提供了重要的启示。

项目成果

Nakano I et al: "Bunina bodies in neurons of the medullary reticular formation in amyotrophic lateral sclerosis." Acta Neuropathol. 85. 471-474 (1993)

Nakano I 等人：“肌萎缩侧索硬化症髓质网状结构神经元中的布尼纳小体。”

Endoh R et al: "Lack of the carboxyl terminal sequence of tau in ghost tangles of Alzheimer's disease." Brain Res. 601. 164-172 (1993)

Endoh R 等人：“阿尔茨海默病的幽灵缠结中缺乏 tau 蛋白的羧基末端序列。”

Iwatsubo T et al: "Neuronal and glial tau-positive inclusions in diverse neurological diseases share common phosphorylation characteristics." Acta Neuropathol. (in press). (1994)

Iwatsubo T 等人：“不同神经系统疾病中的神经元和神经胶质 tau 阳性包涵体具有共同的磷酸化特征。”