プロテアソームとカルパインのクロストークと神経機能制御に関する研究

蛋白酶体与钙蛋白酶的串扰及神经功能控制研究

• 批准号: 19044036
• 负责人: 久永 眞市
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19044036/
• 关键词: タンパク分解; 酵素; プロテアーゼ; プロテアソーム; カルパイン; Cdk5; ミリストイル化; 膜結合; タンパク分解; 酵素; プロテアーゼ; プロテアソーム; カルパイン; Cdk5; ミリストイル化; 膜結合

本研究の目的は、神経細胞におけるプロテアソームとカルパインの活性調節、機能制御、そして、クロストークについて、Cdk5活性化サブユニットp35の分解を通して明らかにすることである。p35はプロテアソームによって全分解され、カルパインによってp25へと限定分解される。プロテアソームによるp35の全分解はグルタミン酸(神経伝達物質)によって引き起こされ、シナプス可塑性に関与していること、カルパインによる限定分解は神経細胞死を促進することを示してきた。H20年度はパーキンソン病モデル神経細胞死におけるp35の分解の役割と機構について検討した. MPP+で初代培養神経細胞を処理すると12時間から24時間後には神経細胞死が見られる. しかし, 3時間という短い処理でも細胞死が決定されており, 細胞死の引き金はかなり早い時期に起こっていることが予想された.MPP+処理後3時間で, p35の全分解が起こり, Cdk5活性の低下がみられた. p35の強制発現を行いCdk5活性の低下を抑えたところ, 細胞死の抑制が見られた. Cdk5活性の低下が細胞死の原因と考えられた. MPP+によるp35の分解機構についても調べた. MPP+はミトコンドリアの電子伝達系を阻害し, p35の分解を引き起こしていた. ミトコンドリア障害により, ミトコンドリアタンパクの移行が抑制され, 細胞質内での蓄積が起こり, その分解のため, プロテアソームが活性化された結果であることが示された. 本研究の結果はCdk5の生存活性とパーキンソン病との関連を初めて示すものである.

这项研究的目的是通过降解CDK5激活的亚基p35来阐明神经元中蛋白酶体和钙蛋白酶活性，功能调节和串扰的调节。 p35完全被蛋白酶体降解，并将钙蛋白酶限制为p25。蛋白酶体对p35的总降解是由谷氨酸（神经递质）引起的，并且已证明与突触可塑性有关，而钙蛋白酶限制降解会促进神经元死亡。 2008年，我们研究了p35降解在帕金森氏病神经元死亡中的作用和机制。当原发性培养的神经元用MPP+处理时，在12至24小时后观察到神经元死亡。但是，即使经过3个小时的短暂治疗，细胞死亡也是确定的，并且预计细胞死亡的触发因素很早就发生。 MPP+处理后三个小时，p35的总降解发生，导致CDK5活性降低。当抑制p35的强制表达时，抑制了CDK5活性的降低，并观察到细胞死亡。 CDK5活性的降低被认为是细胞死亡的原因。我们还研究了MPP+对p35降解的机理。 MPP+抑制线粒体的电子传输系统，并导致p35降解。线粒体疾病抑制了线粒体蛋白的转移，并表明积累发生在细胞质中，并且由于其降解而激活了蛋白酶体。这项研究的结果表明，CDK5的存活活性与帕金森氏病之间的第一个联系。