家族性筋萎縮性側索硬化症における変異SOD1特異的銅親和性の解析

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家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)でみられるCu, Zn-superoxide dismutase(SOD1)変異による発症機序として変異蛋白内の銅の関与が指摘されているが、その様態は不明である。SOD1活性部位への銅取り込みを司るcopper chaperone for SOD1(CCS)はFALS発症に関与しないことより、他の部位での異常銅結合が関与するものと推測されている。そこで我々はImmobilized metal affinity chromatography(IMAC)を用いて変異SOD1蛋白表面での銅親和性の変化を解析した。まず数種の変異SOD1マウス脊髄蛋白溶解液を用いて解析したところ、いずれの変異SOD1においても野生型SOD1よりも銅親和性が上昇していた。次に数種の変異SOD1発現酵母を培養し、その蛋白溶解液で同様にIMACを行ったところ、変異蛋白の銅親和性の上昇が確認された。内因性CCS欠損酵母株を用いた検討でも同様の結果が得られ、この親和性の上昇が活性部位への銅取り込みとは無関係であることが示された。次に変異SOD1のみを保持する条件でIMACカラム内蛋白をトリプシン消化し、SOD1内銅親和性責任ペプチド断片を分離、質量分析によりその候補としてアミノ酸残基10-23番目に相当する断片が同定された。さらに変異SOD1マウス脊髄におけるニューロン・グリア細胞内SOD1陽性凝集体の銅含量を蛍光X線分析により測定したが、どの部位でも同方法による検出感度以下であり、凝集体内銅集積の証明には至らなかった。