筋ジストロフィーの中枢神経障害:ジストロフィン複合体と相互作用する分子の解明

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Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)は、しばしば知的障害を見るが病理学的には特異的な異常はなく、その分子機構は明らかではない。ジストロフィン結合タンパク質の一つα1-syntrophinは中枢神経系に豊富に発現し、ジストロフィン欠損に伴い発現が低下するが、PDZドメインを介し膜の機能分子と相互作用をする可能性がある。本研究では第一にYeast Two-Hybrid Systemを用いα1-syntrophinと相互作用する機能分子の検索を行った。その過程で、baitとして用いた同分子のPDZドメインは、リポーターであるGAL4遺伝子に対し自己活性能を持つため、これを用いた検索が困難であることが明らかになった。そこで、中枢神経系でα1-syntrophinと複合体を作る水チャネルAquaporin-4のC端をbaitとし、1 x 10^6クローンに対し相互作用タンパク質を検索をした。得られた陽性コロニーを解析したところ、同分子はα-CateninやVinculinと高い相同性を持つα-Catulinに対し強い相互作用を示した。そこでα-Catulinに特異的な抗体を作製しその局在を調べたところ、同分子はユビキタスな発現パターンを示し、骨格筋においてはα1-syntrophinなどと共に形質膜に発現することが明らかになった。一方、京都大学に植田らは脳に発現し、コレステロールやリン脂質の輸送に関連したATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1)についてYeast Two-hybrid systemを用いて相互作用する分子について検討を進めたところ、同分子のC端がα1-syntrophinのPDZ domainと相互作用することが明らかになった。そこで、我々の研究グループと共同でマウスの脳からABCA1とα1-syntrophinが免疫学的に共沈することを確かめた。両者の相互作用が機能的にどのような意味を持つのか興味深い(J.B.C.2004 in press)。