アルツハイマー病の神経細胞変成機序とERストレスの研究

阿尔茨海默病神经元变性机制及内质网应激研究

• 批准号: 12210095
• 负责人: 武田 雅俊
• 金额: --
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12210095/
• 关键词: アルツハイマー病; プレセニリン; 小胞体; GRP78; eIF2α; アルツハイマー病; プレセニリン; 小胞体; GRP78; eIF2α

我々は、プレセニリン1(PS1)が小胞体(ER)に多く局在する事実から、ER機能とPS1に注目している。近年、ERにはそのストレスからの独特な離脱機構があることが注目されている。それらは、Ire1或いはPERKといったER膜上の分子がERストレスにより生じたunfolded proteinの増加を検知することから生じ、GRP78などの分子シャペロン誘導や蛋白転写抑制することにより、ストレスからの離脱を図るという機構である。これまでの我々の検討で、FAD変異型PS1はERストレス下のIre1の活性化(リン酸化)を阻害し、神経細胞のストレス脆弱性をもたらすことが示されている(Nat Cell Biolog,8,479-485,1999)。今回、我々はもう一つのERストレス反応系であるPERKを介する系とPS1の関係について検討した。PERKはER内のunfolded proteinを検知すると、自らがリン酸化を受けダイマーを形成する。そのシグナルは開始因子eIF2αをリン酸化し、蛋白の翻訳を抑制する系を活性化する。それにより、新たに蛋白がER内に送り込まれないようにしてERの負荷が軽減される。変異型PS1を発現させた細胞にthapsigarginやDTTでERストレスを負荷し、PERK自身及びeIF2αのリン酸化を検討したところ、野生型PS1及びMOCKを導入した細胞に対し、抑制傾向が見られた。この結果より、PERKを介するERストレス反応に関しても変異型PS1が抑制的に働くことが示唆された。IRE1とPERKのERストレス検知ドメインは相同性が高いが、変異型PS1が両分子に抑制的に働くことから、このERストレス反応機構にPS1が関与していると考えられる。

鉴于Presenilin 1（PS1）在内质网（ER）中更频繁地定位于ER功能和PS1。近年来，它引起了人们的注意，ER具有从这种压力中退出的独特机制。这些机制是由于检测到由IRE1或PERK等分子以及诱导分子伴侣（例如GRP78）和抑制蛋白质转录的分子引起的ER应激引起的未折叠蛋白的增加而产生的，它试图与胁迫分开。先前的研究表明，FAD突变体PS1在ER应激下抑制IRE1的激活（磷酸化），从而导致神经元的胁迫脆弱性（NAT细胞生物学，8,479-485,1999）。在这里，我们研究了PERK介导的系统与PS1（另一个ER应力响应系统）之间的关系。当Perk检测到ER中展开的蛋白质时，它会经历磷酸化并形成二聚体。信号磷酸化启动因子EIF2α并激活抑制蛋白质翻译的系统。通过防止将新蛋白发送到ER中，这可以减少ER上的负载。用Thapsigargin或DTT对表达突变体PS1的细胞进行ER应力，以检查PERK本身和EIF2α的磷酸化，并显示出抑制用野生型PS1和模拟引入的细胞的趋势。这些结果表明，突变体PS1在PERK介导的ER应力反应中也起着压抑性。尽管IRE1和PERK的ER应力检测结构域是高度同源的，因为突变体PS1在这两个分子上都具有抑制作用，但人们认为PS1参与了这种ER应力响应机制。