小胞体ストレス抑制遺伝子の同定と機能解析:薬物を用いた小胞体ストレス抑制機構

内质网应激抑制基因的鉴定及功能分析：药物抑制内质网应激的机制

基本信息

批准号：
17790047
负责人：
金子雅幸
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Chiba Institute of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1HRD1は,ERADに関与するユビキチンリガーゼ(E3)で,アルツハイマー病における老人斑の主成分であるβ-amyloid(Aβ)前駆体蛋白質(APP)の分解を促進し,Aβの産生を抑制することをこれまでの研究で明らかにしている.本年度では,HRD1が神経芽細胞腫SH-SY5YにおいてAPPと小胞体で共局在し,一部は小胞体外でアグリソームと考えられるAPPとHRD1の凝集体を形成することを見出した.この凝集体はプロテアソーム阻害薬によって増加することがわかった.また,HRD1の発現をsiRNAによって抑制すると,APP過剰発現SH-SY5Y細胞で神経細胞死を有意に誘導した.このとき,APPの凝集体が減少したことから,HRD1はAPPをユビキチン化し,プロテアソームによって分解すると共に,アグリソームとしてAPPを保存することにより,APPによる神経細胞死を抑制している可能性が示唆された.2.ERAD関連遺伝子をバイオインフォマティクス的探索とクローニングを行い,そのうち5遺伝子について,小胞体ストレス抑制効果を有することを見出した.それらのうち,SEL1およびKF-1についてHRD1とともにトランスジェニックマウスを作成した.3.コレステロール生合成関連化合物のうち,ファルネシルピロリン酸(FPP)とその代謝物farnesol,およびスクワレン合成酵素阻害薬zaragozic acidによってHRD1が誘導されることを見出した.また,FPP,farnesol,zaragozic acid処理によって,HRD1の誘導は小胞体ストレス応答経路非依存的に起きていることを示めした.さらに,FPPおよびfarnesolは小胞体ストレスとなる低酸素によって誘起される細胞死を抑制することを明らかにした.

先前的研究表明，1HRD1是参与ERAD的泛素连接酶（E3），并促进了β-淀粉样蛋白（Aβ）前体蛋白（APP）的降解，这是老年菌病中老年斑块的主要组成部分，并抑制Aβ的产生。在今年，我们发现HRD1在神经母细胞瘤SH-SY5Y中的APP和内质网中进行了共定位，并且形成了APP和HRD1的聚集体，这些骨料被认为是内质网络外的衰老。发现该骨料由蛋白酶体抑制剂增加。此外，当siRNA抑制HRD1表达时，神经元死亡被显着诱导在超过表达的SH-SY5Y细胞中。目前，发现APP是HRD1骨料的降低表明，HRD1可以通过泛素化APP抑制神经元细胞死亡，由Proteasome降低APP，并抑制Apps App，而Consectes App作为AglySome.2。对与ERAD相关的基因进行生物信息搜索和克隆，发现其中五个具有ERCV应激抑制作用。其中，转基因小鼠与HRD1一起用于SEL1和KF-1.3。在与胆固醇生物合成相关的化合物中，法尼基磷酸盐（FPP），其代谢物法氏酚和小矛烯合酶抑制剂Zaragozic。我们发现酸诱导HRD1。我们还表明，通过用FPP，Farnesol和Zaragozic Acid处理，HRD1诱导独立于内质网应激响应途径。此外，我们发现FPP和FARNESOL抑制缺氧诱导的细胞死亡，这会导致ER应激。