GRP'78/BiPのD-アスパラギン酸エンドペプチダーゼ活性とアルツハイマー病〜アミロイドβ蛋白質の分解におけるその役割について〜

GRP78/BiP 的 D-天冬氨酸内肽酶活性与阿尔茨海默病 - 其在淀粉样蛋白-β 蛋白降解中的作用 -

基本信息

批准号：
11153224
负责人：
木野内忠稔
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Jichi Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脳内において特異的な蛋白質代謝機構が存在することは、アルツハイマー病(AD)だけでなく、プリオン病、ポリグルタミン病などの研究から明らかになっている。なぜなら、これらの疾病の原因蛋白質は、広く全身に発現していながら、分解されずに病的に蓄積するのは脳・神経系に限られており、脳内における蛋白質代謝機構の失調が、これらの疾病の一因になっていると考えられるからである。一方、ADにおいて老人斑の主成分であるアミロイドβ蛋白質は、加齢と共にD-アスパラギン酸(D-Asp)を含むタイプが蓄積することが明らかになり、病態との関連が指摘されてきた。しかし一方で、AD患者の脳では、遊離のD-Aspは健常脳に比較し、減少していることも報告されている。従って、研究代表者は、D-Aspを含むペプチドを分解する酵素、即ち、D-aspartyl endopeptidase(以下DAEP)の存在を仮定し、ウサギ肝臓からDAEPの精製を行った。その結果、今年度になってミトコンドリア膜画分から、DAEPの精製に成功し、精製したDAEPを用いてその酵素的性質を調査した。DAEPは、脳、肝臓、腎臓などで比活性が高く、D-Asp含有蛋白質にのみ特異性を示すことが明らかになった。さらにDAEPは、分子シャペロンの一種、glucose regulated protein78(GRP78)と相互作用することも確認している。特に興味深いのは、DAEPの分子量が70万であることと、ラクタシスチンによってその活性が阻害されることである。これらの性質は、20Sプロテアソームと一致するものであるが、細胞内の局在が異なることや、基質特異性の違いなど、性質上の相違点も多い。従って、一次構造を比較するため、現在、二次元電気泳動によるDAEP構成成分の分離と、その一次配列の決定に取り組んでいる。

大脑中特定蛋白质代谢机制的存在不仅是从阿尔茨海默氏病（AD）中揭示的，而且还来自有关prion病和聚谷氨酰胺疾病的研究。这是因为，尽管这些疾病的蛋白质是在整个体内广泛表达的，但它们并未降解并在大脑和神经系统中累积，并且人们认为大脑中蛋白质代谢的加剧是这些疾病中的一个因素。另一方面，已经揭示了淀粉样蛋白β蛋白（老年斑块的主要成分）随着年龄的增长而积聚为D-天冬氨酸（D-ASP），并且已经指出已经显示了其与病理学的关联。但是，还报道了与健康的大脑相比，AD患者的大脑中的自由D-ASP降低了。因此，假设存在降解含D-Asp的肽的酶，即D-冬骨内肽酶（以下称为DAEP），则首席研究员将DAEP从兔肝脏中纯化。结果，今年我们成功地从线粒体膜分数纯化了DAEP，并使用纯化的DAEP研究了其酶促性能。已经发现，DAEP在大脑，肝脏，肾脏等中具有很高的特异性活性，并且仅针对含D-ASP的蛋白质。也已经证实，DAEP与葡萄糖调节的蛋白78（GRP78）相互作用，这是一种分子伴侣。特别值得关注的是DAEP的分子量为700,000，其活性受到乳酸的抑制。这些特性与20S蛋白酶体是一致的，但是性质上存在许多差异，例如细胞内的不同定位以及底物特异性的差异。因此，为了比较主要结构，我们目前正在通过二维电泳分离DAEP组件并确定其主要序列。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

木野内忠稔: "βアミロイド蛋白質によるミトコンドリアからのチトクロムcの放出について"第22回日本分子生物学会プログラム・講演要旨集. 435 (1999)

Tadashi Kinouchi：“关于 β-淀粉样蛋白从线粒体释放细胞色素 c”，第 22 届日本分子生物学会计划和摘要 435 (1999)。

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0
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猪木泰: "ガングリオシドによるミトコンドリアからのチトクロムcの放出"生化学. 71. 708 (1999)

Yasushi Inoki：“神经节苷脂从线粒体释放细胞色素 c”生物化学 71. 708 (1999)。

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Hisashi Koike: "Thimet oligopeptidase cleaves the full-length Alzheimer amyloid precursor protein at an beta-secretase cleavage site in COS cells"J. BiolChem.. 126. 235-242 (1999)

Hisashi Koike：“Thimet 寡肽酶在 COS 细胞中的 β-分泌酶裂解位点裂解全长阿尔茨海默淀粉样蛋白前体蛋白”J.

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木野内忠稔: "D-aspartyl endopeptidaseの探索とD-Asp含有アミロイドβ蛋白質の分解"生化学. 71. 993 (1999)

Tadashi Kinouchi：“寻找 D-天冬氨酰内肽酶和含 D-Asp 的淀粉样蛋白-β 蛋白的降解”生物化学 71. 993 (1999)。

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