パーキンソン病PARK7の原因遺伝子DJ-1の機能解析

帕金森病 PARK7 基因 DJ-1 的功能分析

基本信息

批准号：
20023003
负责人：
有賀寛芳
金额：
$ 4.86万
依托单位：
Hokkaido 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

DJ-1はその機能から、家族性パーキンソン病のみならず、弧発性パーキンソン病発症に関与している可能性が高いが、その詳細は不明である。DJ-1は、ドパミン合成・分泌系に直接関与し、正に制御した。また、ミトコンドリア複合体Iに直接結合し、活性を制御すると同時に、DJ-1欠損マウス由来細胞では、ミトコンドリア膜電位の大幅な低下が見られたことから、DJ-1はミトコンドリア機能の正の制御因子であることが明らかとなった。1.DJ-1のドパミン合成・分泌系の制御ドパミンはチロシンから2つの酵素(チロシン水酸化酵素、L-DOPA脱炭酸酵素)により合成され、VMAT2により顆粒化される。DJ-1はこれらのタンパク質遺伝子の転写活性化、あるいはタンパク質相互作用を通じて酵素活性を正に制御した。2.ミトコンドリア制御因子としてのDJ-1DJ-1はミトコンドリア複合体IのサブユニットであるNDUFA4,ND1と調節結合し、複合体Iと共局在した。細胞への酸化ストレス付加により、DJ-1のNDUEA4,ND1への結合が増加した。更に、DJ-1ノックダウン細胞では複合体Iの活性が低下し、DJ-1の導入により部分的に活性が復帰したことから、DJ-1はミトコンドリア複合体Iの正の制御因子であることが明らかとなった。DJ-1ノックアウトマウス由来細胞ではミトコンドリアの膜電位が大幅に低下していた。この細胞ではDJ-1のミトコンドリア移行が増加しており、Parkinのミトコンドリア移行も観察された。また、ミトコンドリアに移行したDJ-1はモノマーである可能性が示唆された。3.DJ-1結合化合物による創薬既に同定したDJ-1結合化合物Bはパーキンソン病モデルラットへの腹腔内投与によりドパミン神経細胞死と行動異常を抑制した。また、DJ-1結合化合物Bの改変体を複数作成し、より活性の高い化合物を得ることに成功した。

由于其功能，DJ-1很可能不仅参与家族性帕金森氏病，而且参与了弧度发作的帕金森氏病，而且细节尚不清楚。 DJ-1直接参与了多巴胺合成和分泌系统，并受到了积极调节。此外，它直接与线粒体复合物I结合并调节其活性，同时，在源自DJ-1缺陷型小鼠的细胞中观察到了线粒体膜电位的显着降低，这表明DJ-1是线粒体机构功能的阳性调节剂。 1。控制DJ-1多巴胺的多巴胺合成和分泌系统是由两种酶（酪氨酸羟化酶，L-DOPA脱羧酶）从酪氨酸中合成的，并由VMAT2颗粒。 DJ-1通过这些蛋白质基因或蛋白质相互作用的转录激活来正调节酶活性。 2。DJ-1作为线粒体调节因子调节与NDUFA4，ND1（线粒体复合物I的亚基）的结合，并与复杂的I.氧化应激共定位。将氧化应激添加到细胞中增加了DJ-1与NDUEA4，ND1的结合。此外，在DJ-1敲低细胞中降低了复合物I的活性，并在引入DJ-1后部分恢复活性，表明DJ-1是线粒体复合物I的阳性调节剂I。线粒体膜电位在DJ-1基因敲除小鼠中显着降低了线粒体膜电位。在该细胞中，DJ-1的线粒体迁移增加，并且还观察到帕金的线粒体迁移。还建议使用线粒体的DJ-1可能是单体。 3。具有DJ-1结合化合物的药物发现：已经鉴定出的DJ-1结合化合物B，腹膜内给药抑制了多巴胺神经元死亡和行为异常，以模拟帕金森氏病大鼠。此外，产生了DJ-1结合化合物B的多种变体，并成功获得了具有较高活性的化合物。