加齢性記憶障害の分子メカニズム解明を目指した網羅的解析

综合分析旨在阐明年龄相关记忆障碍的分子机制

基本信息

批准号：
08J07622
负责人：
山崎大介
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

ショウジョウバエの加齢性記憶障害特異的変異体であるDCO/+変異体では、PKA活性が抑制されている。そこで加齢性記憶障害に関連するPKAの下流因子を見つけるため、野生型とDCO/+変異体で加齢によるタンパク動態を比較した。その結果、加齢に伴って、野生型ではリン酸化タンパクに特徴的なスポットシフトが亢進されるが、DCO/+変異体では若齢体、老齢体いずれでもスポットシフトが抑制されているタンパクを発見した。そこで質量分析によって一連のスポットタンパクを同定したところ、このタンパクがピルビン酸カルボキシラーゼ(Pyc)であることがわかった。若齢体と老齢体でPyc活性を測定したところ、老齢体ではPyc活性が亢進しており、DCO/+変異体ではこれが抑制されていた。Pycを過剰発現すると若齢体でも記憶障害が観察され、さらにDCO/+変異体においても加齢性記憶障害の回復が見られた。これらのことから、老化に伴うPKA活性依存的なPycの活性亢進が加齢性記憶障害の原因であることが示唆された。Pycはグリアに存在するタンパクであり、Pycを介したグリアのTCAサイクルが記憶学習過程とどのように連動しているのかについては未知であり、加齢性記憶障害の研究における新たな経路の発見につながる可能性がある。

DCO/+突变体抑制了PKA活性，DCO/+突变体是果蝇中与年龄相关的记忆障碍的特异性突变体。因此，为了找到与年龄相关记忆障碍相关的PKA的下游因子，我们将蛋白质动力学与野生型和DCO/+突变体之间的年龄相关蛋白质进行了比较。结果，我们发现野生型磷蛋白的斑点转移特征增加，而在年轻人和年轻人的DCO/+突变体中，斑点被抑制。然后，通过质谱法鉴定了一系列的斑点蛋白，发现该蛋白是丙酮酸羧化酶（PYC）。当在年轻人和旧体中测量PYC活性时，旧体内PYC活性增加，而DCO/+突变体抑制了这一点。 PYC的过表达还显示出年轻人的记忆力障碍，此外，DCO/+突变体中与年龄相关的记忆障碍也恢复了。这些结果表明，取决于与衰老相关的PKA活性的PYC活性的增加是与年龄相关的记忆障碍的原因。 PYC是存在于Glia中的一种蛋白质，尚不清楚PYC介导的GliA TCA周期如何与记忆和学习过程联系起来，这可能导致在与年龄相关的记忆障碍研究中发现新的途径。