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マトリックスメタロプロテアーゼのアルツハイマー病および動脈硬化における関与

基质金属蛋白酶参与阿尔茨海默病和动脉粥样硬化

基本信息

批准号：
08278229
负责人：
宮崎香
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

アルツハイマー痴呆症は、脳内に約40アミノ酸からなるβアミロイド蛋白質(βAP)が蓄積することが主要な原因と考えられている。βAPは細胞内でより分子量の大きな細胞膜結合型の前駆体蛋白質(APP)として合成された後、プロテアーゼによりプロセシングされる過程で切り出される。私達はこれまでマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)の一つであるゼラチネ-ゼAがAPPの細胞外領域(sAPP)を切り出す"α-secretase"として働き、βAPを産生しない経路でAPPを分解するという仮説を提唱してきた。本年度はこの仮説を検証するために、培養細胞を用いてsAPPの分泌に及ぼすMMPやそのインヒビターの影響を調べた。1)まず、ヒト繊維肉腫由来HT1080細胞をコンカナバリンA(ConA)で処理すると細胞培養液中のゼラチナーゼA前駆体が活性化されるとともに、sAPP(120kDa)より分子量の低いAPPの分解断片(80〜90kDa)が生じることを見い出した。2)このAPP分解断片は細胞倍溶液に天然のMMPインヒビターであるTIMP-2や合成MMP阻害剤を添加すると消失した。3)モノクローナル抗体を用いて解析した結果、APP分解断片はsAPPのCOOH末端領域が欠如した分子であることが判明した。4)溶液中のsAPPにゼラチナーゼAを作用させても分解断片を生じないことから、APPの分解は細胞膜表層で起きていると推定された。5)sAPPの分泌はTIMP-2が過剰量存在しても、抑えられないことから、細胞におけるα-secretase活性はMMP以外の酵素が担っていることが示唆された。以上の結果から、当初の予想とは異なり、MPPがα-secretaseとして働く可能性は低いことが示唆された。一方、1)〜4)の結果はα-secretaseに依存しない新しいAPP細胞外領域の放出機構にゼラチナーゼA、あるいはゼラチナーゼA前駆体の活性化因子であるMT-MMPが関わることを示唆している。今回見い出されたMMPによるAPPの細胞外分解経路ではβAP領域内での切断が起きないことから、この経路がβAPの産生に関与する可能性があり、この経路をさらに詳しく調べることはβAP蓄積の機序を解明する上で重要であると考えられる。

About 40 percent of dementia is caused by accumulation of beta protein (βAP).βAP is a large molecular weight, membrane-bound precursor protein (APP) that is produced during the synthesis and cleavage of β AP. The extracellular domain of APP (sAPP) is the domain of α-secretase, β-AP, which is the domain of APP. This year, we will examine the effects of the use of sAPP and MMP in cultured cells. 1) The protein was derived from HT1080 cells and was treated with a protein A(ConA). The protein A precursor was activated in the cell culture medium. sAPP(120kDa) and a low molecular weight APP fragment (80 ~ 90kDa) were produced. 2) The APP fragment is dissolved in a natural MMP solution and the TIMP-2 inhibitor is added. 3) The results of the analysis of APP fragments and the COOH terminal domain of APP are as follows: 4)In solution, APP is decomposed into fragments, which are presumed to be generated from the surface layer of cell membrane. 5) TIMP-2 secreted by sAPP was over-expressed, inhibited and expressed in cells with α-secretase activity. The above results are different from those of the original ones, and the MPP α-secretase is less likely to occur. The results of 1)~ 4) are α-secretase dependent, APP extracellular release mechanism dependent, MT-MMP dependent, MT-MMP dependent, APP extracellular release mechanism dependent, MT-MMP dependent, MT-MMP, MT-MMP, MT- This paper discusses the possibility that the extracellular pathway of MMP and APP is related to the production of βAP in the βAP domain, and the importance of understanding the mechanism of βAP accumulation.