神経系におけるオートファジー・リソソームシステム

神经系统中的自噬-溶酶体系统

• 批准号: 12146203
• 负责人: 山本 健二
• 金额: $ 20.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12146203/
• 关键词: アスパラギン酸プロテアーゼ; エンドソーム; リソソーム系; カテプシンD; カテプシンE; ノックアウトマウス; オートファジー; 生体防御; タンパク質分解; 蛋白質分解; オートオファジー; エンドソーム・リソソーム; 蛋白質分解酵素; 神経変性疾患; エンドソーム・リソソーム系; 品質管理; 神経系; バッテン病; アスパラギン酸プロテアーゼ; エンドソーム; リソソーム系; カテプシンD; カテプシンE; ノックアウトマウス; オートファジー; 生体防御; タンパク質分解; 蛋白質分解; オートオファジー; エンドソーム・リソソーム; 蛋白質分解酵素; 神経変性疾患; エンドソーム・リソソーム系; 品質管理; 神経系; バッテン病

カテプシンEは抗原提示細胞やリンパ球、消化管上皮細胞等の免疫担当細胞に限局して存在していることから、生体防御系への関与が指摘されてきたが具体的な根拠は示されていない。そこで、本年度は、カテプシンEの生体防御系における役割を解明する目的で、カテプシンEノックアウトマウス(CatE-/-)由来のマクロファージの性状解析を行った。CatE^<-/->由来マクロファージでは、カテプシンDやBなどの可溶性リソソーム蛋白質の細胞外分泌が著明に亢進しているのに対し、それらとは生合成経路が異なるリソソーム膜糖蛋白質のLAMP-1,LAMP-2およびLGP85/LIMP-2に著明な蓄積が観察された。蛍光インディケーターを用いて酸性コンパートメントのpHを測定してみると、CatE-/-のpHは6.5となっており、正常細胞の5.3に比べて著しく上昇を示していた。これと関連して、endocytotic vesicle fusion eventsが障害されており、ファゴソーム膜蛋白質のNADPHオキシダーゼの活性増大が観察され、マクロファージが産生する活性酸素種の量も著明に増大していた。これと関連して、アネキシンIや酸化型ペロキシレドキシン6などの増加や還元型グルタチオンの減少などが観察され、CatE^<-/->由来マクロファージが強い酸化ストレスを受けていることが明らかにされた。カテプシンE欠損によるこうした変化はマクロファージのもつエンドリソソーム系の蛋白質分解能、殺菌能、細胞生存能などに著しい低下をもたらしていることが明らかにされ、カテプシンE欠損がマクロファージのもつ重要な種々の生理機能に著しい障害をもたらしているが示された。

组织蛋白酶E位于免疫反应性细胞中，例如抗原呈递细胞，淋巴细胞和胃肠道上皮细胞，并且已经指出了其参与生物防御系统，但尚未提供具体的证据。因此，今年，我们分析了源自组织蛋白酶基因敲除小鼠（CATE - / - ）的巨噬细胞的性质，目的是阐明组织蛋白酶在生物防御系统中的作用。在CATE^< - / - >衍生的巨噬细胞中，可溶性溶酶体蛋白（如组织蛋白酶D和B）的细胞外分泌显着增加，而在溶酶体糖体糖蛋白LAMP-1，LAMP-2和LGP85/LIMP-2中观察到明显的积累，这些溶酶体糖体糖体LAMP-1，LAMP-2和LIMP-2，其具有不同的生物途径。当使用荧光指示剂测量酸性区室的pH值时，与正常细胞中的5.3相比，CATE - / - 的pH值为6.5。在这种情况下，内吞囊泡融合事件受损，并且观察到NADPH氧化酶在吞噬膜蛋白中的活性增加，并且巨噬细胞产生的活性氧种类的量也显着增加。在这方面，观察到膜联蛋白I和氧化的过氧氧蛋白6的增加，并观察到减少的谷胱甘肽的减少，表明CATE^< - / - > - 衍生的巨噬细胞受到严重的氧化应激。已经证明，由组织蛋白酶缺乏症引起的这些变化可显着降低巨噬细胞的蛋白质分辨率，杀菌能力和细胞活力，表明组织蛋白酶缺乏症显着损害了巨噬细胞的各种重要生理功能。