抗てんかん作用の発揮を目指したLGI1-ADAM22複合体の形成制御機構の解明

阐明LGI1-ADAM22复合物的形成控制机制，旨在发挥抗癫痫作用

• 批准号: 22K06451
• 负责人: 横井 紀彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute for Physiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06451/
• 关键词: てんかん; 蛋白質複合体; リン酸化; シナプス; PSD-95; ADAM22; LGI1

現在、およそ30%のてんかんは難治性のてんかんと言われており、新たな治療戦略の創出が求められている。脳の異常興奮がてんかんの原因の一つと考えられていることから、てんかん治療戦略の開発には脳の興奮性の制御機構の解明が重要になる。我々は、てんかん原因遺伝子産物である神経分泌蛋白質LGI1と膜蛋白質ADAM22がシナプスにおいて複合体を形成すること、そして、それら蛋白質の変異によって複合体の量が減少し、てんかんが誘引されることを報告してきた。このことから、LGI1-ADAM22複合体の量が脳の異常興奮を抑制する鍵と着想し、複合体の量を制御する分子機構を明らかにすることで、新たなてんかん治療戦略に繋がると考えた。そして、LGI1-ADAM22複合体の量を制御する分子機構として、ADAM22のリン酸化による14-3-3との複合体形成や、ADAM22を含む1.2 MDaの巨大蛋白質複合体の形成を明らかにしてきた（Yokoi et al. Cell Rep. 2021）。本研究課題ではADAM22のリン酸化機構を利用することで、マウス脳内のLGI1-ADAM22複合体の量を制御し、てんかん治療戦略につなげることを目指す。我々はこれまでに、14-3-3に対して、ADAM22のリン酸化S832とS855が結合することを見出してきた。2022年度はS855に対するリン酸化特異的抗体を作製し、マウス脳内のS855リン酸化を検出する手段を得た。さらに、ADAM22 S832とS855に対するリン酸化酵素の活性誘導化合物を培養神経細胞やマウスへ作用させて、ADAM22のリン酸化と14-3-3との結合、そして、マウスの痙攣感受性への影響について検討を進めた。

目前，据说大约30％的癫痫病是难治性癫痫，需要新的治疗策略。由于脑兴奋异常被认为是癫痫病的原因之一，因此在癫痫治疗策略的发展中阐明大脑兴奋性控制的机制很重要。我们报道说，癫痫病毒基因的产物，神经分泌蛋白LGI1和膜蛋白ADAM22在突触时形成复合物，并且这些蛋白质中的突变减少了复合物的量并吸引癫痫病。由此，我们认为LGI1-ADAM22复合物的量是抑制大脑异常激发的关键，并且通过阐明调节复合物量的分子机制，这可能会导致新的癫痫治疗策略。此外，作为一种调节LGI1-ADAM22复合物量的分子机制，已经表明，通过ADAM22的磷酸化，复合物形成为14-3-3，并且形成了含有ADAM22的1.2 MDA的巨型蛋白质复合物（Yokoi等人Cell。Cell。Cell。202121）。该研究主题旨在通过利用ADAM22的磷酸化机制来控制小鼠大脑中LGI1-ADAM22复合物的量。我们以前已经发现ADAM22磷酸化的S832和S855与14-3-3结合。在2022年，制备针对S855的磷酸化特异性抗体，并获得了一种用于检测小鼠大脑中S855磷酸化的平均值。此外，将ADAM22 S832和S855的磷酸化酶活性诱导化合物的作用应用于培养的神经元和小鼠，并研究了ADAM22磷酸化和14-3-3对小鼠对脉冲的敏感性的影响。

项目成果

14-3-3 proteins stabilize LGI1-ADAM22 levels to prevent epilepsy in mice

14-3-3 蛋白稳定 LGI1-ADAM22 水平以预防小鼠癫痫

• 发表时间: 2022
• 作者: Yokoi N;Fukata Y;Okatsu K;Yamagata A;Liu Y;Sanbo M;Miyazaki Y;Goto T;Hirabayashi M;Fukai S;Fukata M
• 通讯作者: Fukata M