活性中心を分子内移動させた人工プレセニリン発現によりAPPγ切断部位は変化するか

人工早老素的表达以及活性中心的分子内移动是否会改变 APPγ 裂解位点？

• 批准号: 14017060
• 负责人: 大河内 正康
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017060/
• 关键词: アルツハイマー病; プレセニリン; γセクレターゼ; Notchシグナル伝達; アミロイドβ蛋白; Notch-1 Aβ-like peptide; CD44; CD44 Aβ-like peptide

Notch-1蛋白はタイプ1膜蛋白型・細胞表面レセプターであり、胎生期や成長後の細胞分化特に神経細胞の分化調節に必須のNotchシグナル伝達を担っている。古典的なシグナル伝達パラダイムとは異なり、Notchシグナル伝達はリガンド結合に起因したNotchレセプター分子の段階的な蛋白分解の結果、その細胞内部分が核移行し直接転写調節因子として働くことでシグナル伝達が達成される。即ち、リガンド結合によりNotchレセプターのSite-2での"細胞外シェディング"が誘導され、その結果生じる膜貫通フラグメントであるNEXT(Notch extracellular truncation)はSite-3で膜内蛋白分解を受ける。この切断はアルツハイマー病βAPPのγ-切断と似通っている。これらの蛋白分解は家族性アルツハイマー病の病原性蛋白であるプレセニリンの機能に依存することがわかっている。しかしながら、アミロイドβ蛋白(Amyloid β-peptide ; Aβ)とNICD(Notch intracellular cytoplasmic domain)を生じる切断部位の膜内トポロジーに違いがあるため、これらの切断は二つの異なる蛋白分解酵素によるものではないかと考えられていた。我々はNotch-1蛋白由来の新規ペプチド(Notch β-peptide ; Nβ)が細胞外に分泌されることを明らかにした。そして、Nβの放出を直接規定するNotch-1の新たな膜内蛋白分解部位として膜貫通部分のほぼ中央にSite-4分解部位を同定した。このSite-4はAβを生成する切断と似ている。すなわち、Notch-1の膜貫通部分を膜から分離させるためには従来報告されていたSite-3における蛋白分解だけではなく、少なくとも2つ以上の蛋白分解の結果生じることを明らかにし"dual intramembrabous cleavage"という概念を導入した。プレセニリンの病原性突然変異体はAβのカルボキシル末端を延長する。面白いことに、これらの変異型プレセニリンはSite-4切断の正確さに同様の影響を及ぼす。したがって、プレセニリン変異体は2つの全く異なる基質(Notch/βAPP)の同じような部位(S4/γ40)での切断の正確さに同じような影響(切断をよりカルボキシル末端側へずらす)を示すことが明らかになった。さらに、他のプレセニリン依存性蛋白分解の基質であるCD44でも膜内蛋白分解の結果Aβ/Nβのようなペプチドが"dual intramembrabous cleavage"の結果分泌されることを明らかにした。これらの類似点を考慮するとNotch/βAPP/CD44は共通のプレセニリン(g-セクレターゼ)を蛋白分解酵素とするメカニズムですくなくとも2回膜内で切断されていると考えられる。

Notch - 1 protein は タ イ プ 1 type membrane protein, cell surface レ セ プ タ ー で あ り, TaiShengQi や の cell differentiation after growth に god の 経 cell differentiation must adjust に の Notch シ グ ナ ル 伝 da を bear っ て い る. Classic な シ グ ナ ル 伝 da パ ラ ダ イ ム と は different な り, Notch シ グ ナ ル 伝 da は リ ガ ン ド combining に cause し た Notch レ セ プ タ ー molecular の Duan Jie の な protein decomposition results, そ part が の cell nuclear migration し planning to write directly regulating factor と し て 働 く こ と で シ グ ナ ル 伝 da が reached さ れ る. Namely ち, リ ガ ン ド combining に よ り Notch レ セ プ タ ー の Site - 2 で の "extracellular シ ェ デ ィ ン グ" が induced さ れ, そ の result born じ る transmembrane フ ラ グ メ ン ト で あ る NEXT (Notch extracellular truncation) を Site-3で intracellular protein decomposition を is ける. The <s:1> ア is cut off, ア ア, ハ, ハ, ハ, ハ, <s:1> disease β, APP, <s:1>, γ- is cut off, と seems to pass through, って, る, る. こ れ ら の protein decomposition は familial ア ル ツ ハ イ マ ー disease の pathogenicity protein で あ る プ レ セ ニ リ ン の function に dependent す る こ と が わ か っ て い る. <s:1> ながら, ア ロ ロ ド ドβ protein (Amyloid β-peptide; A beta) と NICD (Notch intracellular cytoplasmic domain) born を じ る の cut parts within the membrane ト ポ ロ ジ ー に violations い が あ る た め, こ れ ら の cut は two つ の different な る protein decomposing enzyme に よ る も の で は な い か と exam え ら れ て い た. I 々 は protein origin の Notch - 1 new rules ペ プ チ ド (Notch beta peptide; N beta) が secretion of extracellular に さ れ る こ と を Ming ら か に し た. そ し て stipulated directly, N beta の release を す る の Notch - 1 new た な membrane protein decomposition parts と し て transmembrane part の ほ ぼ central に を Site - 4 decomposition parts with fixed し た. The <s:1> て Site-4 を Aβを generates する cut と like て る る る る. す な わ ち, Notch - 1 の transmembrane part を membrane か ら separation さ せ る た め に は 従 to report さ れ て い た Site - 3 に お け る protein decomposition だ け で は な く, less な く と も の の protein decomposition results for more than 2 つ raw じ る こ と を Ming ら か に し "dual intramembrabous cleavage"と と う the concept を is introduced into た た. Youdaoplaceholder0 <s:1> pathogenic sudden variant プレセニリ Aβ <s:1> カ ボキシ ボキシ ボキシ ボキシ を terminal を elongation する. The white face <s:1> <s:1> とに, <s:1> れら <s:1> mutant type プレセニリ <s:1> れら Site-4 cuts off <s:1> correct さに similar to <s:1> effects を and ぼす. し た が っ て, プ レ セ ニ リ ン 1-2 つ は の く all different な る matrix (Notch/beta APP) の じ よ う な parts (40) S4 / gamma で の cut の right さ に じ with よ う な effect (cut を よ り カ ル ボ キ シ ル end side へ ず ら す) を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. さ ら に, he の プ レ セ ニ リ ン dependency の matrix protein decomposition で あ る CD44 で も の membrane protein decomposition results A beta/N beta の よ う な ペ プ チ ド が "dual intramembrabous cleavage" の results secretion さ れ る こ と を Ming ら か に し た. こ れ ら の similarities を consider す る と Notch/beta APP/CD44 は common の プ レ セ ニ リ ン (g - セ ク レ タ ー ゼ) を protein decomposing enzyme と す る メ カ ニ ズ ム で す く な く と も 2 back membrane で cut さ れ て い る と exam え ら れ る.

项目成果

Lammich, S., Okochi, M., et al.: "Presenilin dependent intramembrane proteolysis of CD44 leads to the liberation of its intracellular domain and the secretion of an Aβ-like peptide"J Biol Chem.. 277. 44754-44759 (2002)

Lammich, S., Okochi, M. 等人：“CD44 的早老素依赖性膜内蛋白水解导致其胞内结构域的释放和 Aβ 样肽的分泌”J Biol Chem.. 277. 44754-44759 ( 2002）

大河内正康, 武田雅俊: "精神医学文献事典 弘文堂"アミロイド前駆体蛋白遺伝子の点突然変異の家族性アルツハイマー病からの分離. 3 (2002)

Masayasu Okochi、Masatoshi Takeda：“精神病学文献百科全书公文多”从家族性阿尔茨海默氏病中分离出淀粉样前体蛋白基因的点突变3（2002）。

Fluhrer, R., Multhaup, G., Schlicksupp, A., Okochi, M., et al.: "Identification of a beta-secretase activity, which truncates amyloid beta-peptide after its presenilin dependent generation"J Biol Chem. 278. 5531-5538 (2003)

Fluhrer, R.、Multhaup, G.、Schlicksupp, A.、Okochi, M. 等人：“β-分泌酶活性的鉴定，该活性在其早老素依赖性生成后截断淀粉样β-肽”J Biol Chem。

Yasuda, Y., Kudo, T., Katayama, T., Imaizumi, K., Yatera, M., Okochi, M., et al.: "FAD-linked presenilin-1 mutants impede translation regulation under ER stress"Biochem Biophys Res Commun.. 296. 313 (2002)

Yasuda, Y.、Kudo, T.、Katayama, T.、Imaizumi, K.、Yatera, M.、Okochi, M.等人：“FAD 连接的 presenilin-1 突变体阻碍 ER 应激下的翻译调节”Biochem

大河内正康, 武田雅俊: "アルツハイマー病の生物学的診断および根治療法への挑戦"日本医事新報. 4086. 1-5 (2002)

大河内正康、武田正俊：“阿尔茨海默病的生物学诊断和根治治疗的挑战”日本医疗新报4086.1-5(2002)。