パーキンソン病原因遺伝子LRRK2の変異による神経変性メカニズムの解明

阐明引起帕金森病的基因 LRRK2 突变引起的神经退行性变的机制

• 批准号: 25860246
• 负责人: 金尾 智子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Juntendo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25860246/
• 关键词: ショウジョウバエ; パーキンソン病; 神経変性; Notchシグナル

本研究以前に我々はパーキンソン病原因遺伝子産物LRRK2の結合因子としてHECT-type ubiquitin ligaseであるLRRK2-binding protein (LBP1)とNeuralized domainをもつ機能未知のタンパク質LBP2を同定した。培養細胞を用いた生化学的・細胞生物学的解析およびマウス胎児脳の未分化神経の組織化学的解析により、これら２因子はLRRK2のGTPaseドメインを介して複合体を形成し、NotchリガンドDelta/Delta-like 1 (Dll1)を安定化させることによって、Notchシグナルを負に制御することを見出した。本研究では、免疫沈降法およびレポーターアッセイを用いることによりLRRK2のGTPaseドメインの疾患型変異およびGTPase活性型・不活性型変異によってLBP1、LBP2との結合能が変化し、Notchシグナルの抑制効果に影響を与えることが明らかになった。ショウジョウバエ成虫ドーパミン神経において、Deltaをノックダウンすると寿命の延長がみられ、Notchをノックダウンすると寿命の短縮が見られた。一方、Deltaを強制発現させるとドーパミン量の増加が見られ、Notchの強制発現により低下する傾向がみられた。以上の結果から、LRRK2複合体が影響を与えるNotchシグナルは、成熟ドーパミン神経活動を修飾することが示唆された。

在这项研究之前，我们确定了 LRRK2 结合蛋白 (LBP1)（一种 HECT 型泛素连接酶）和 LBP2（一种具有神经化结构域的未知功能蛋白）作为 LRRK2（一种导致帕金森病的基因产物）的结合因子。使用培养细胞进行的生化和细胞生物学分析以及对胎鼠大脑中未分化神经元的组织化学分析表明，这两个因子通过 LRRK2 的 GTPase 结构域和 Notch 配体 Delta 形成复合物/我们发现 Notch 信号传导通过稳定类 Delta 1 (Dll1)。在本研究中，我们使用免疫沉淀和报告基因检测来证明LRRK2的GTPase结构域中的疾病类型突变和GTPase活性/失活突变改变了与LBP1和LBP2的结合能力，从而影响Notch信号传导的抑制效果。明确它会给在成年果蝇多巴胺能神经元中，敲低 Delta 会延长寿命，而敲低 Notch 会缩短寿命。另一方面，当 Delta 被迫表达时，多巴胺水平会增加，而当 Notch 被迫表达时，多巴胺水平往往会下降。这些结果表明，受 LRRK2 复合物影响的 Notch 信号传导可调节成熟的多巴胺能神经元活动。

项目成果

パーキンソン病原因遺伝子LRRK2の変異による神経変性メカニズムの解明

阐明引起帕金森病的基因 LRRK2 突变引起的神经退行性变的机制

• 发表时间: 2013
• 作者: 金尾智子;小林芳人;植村健吾;Chang;吉見建二;大塚俊之4;影山龍一郎;高橋良輔;服部信孝;今居譲
• 通讯作者: 今居譲