神経系におけるオートファジー・リソソームシステム

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カテプシンEは抗原提示細胞やリンパ球、消化管上皮細胞等の免疫担当細胞に限局して存在していることから、生体防御系への関与が指摘されてきたが具体的な根拠は示されていない。そこで、本年度は、カテプシンEの生体防御系における役割を解明する目的で、カテプシンEノックアウトマウス(CatE-/-)由来のマクロファージの性状解析を行った。CatE^<-/->由来マクロファージでは、カテプシンDやBなどの可溶性リソソーム蛋白質の細胞外分泌が著明に亢進しているのに対し、それらとは生合成経路が異なるリソソーム膜糖蛋白質のLAMP-1,LAMP-2およびLGP85/LIMP-2に著明な蓄積が観察された。蛍光インディケーターを用いて酸性コンパートメントのpHを測定してみると、CatE-/-のpHは6.5となっており、正常細胞の5.3に比べて著しく上昇を示していた。これと関連して、endocytotic vesicle fusion eventsが障害されており、ファゴソーム膜蛋白質のNADPHオキシダーゼの活性増大が観察され、マクロファージが産生する活性酸素種の量も著明に増大していた。これと関連して、アネキシンIや酸化型ペロキシレドキシン6などの増加や還元型グルタチオンの減少などが観察され、CatE^<-/->由来マクロファージが強い酸化ストレスを受けていることが明らかにされた。カテプシンE欠損によるこうした変化はマクロファージのもつエンドリソソーム系の蛋白質分解能、殺菌能、細胞生存能などに著しい低下をもたらしていることが明らかにされ、カテプシンE欠損がマクロファージのもつ重要な種々の生理機能に著しい障害をもたらしているが示された。