APPプロセシング酵素BACE2及びBACEの機能解析

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本研究はアルツハイマー病におけるAPPプロセシングに関わるBACE及びその類似蛋白質BACE2の性状解析を細胞生物学的手法を用いて行う事により、細胞内におけるβ-部位切断の起こる場所を明らかにし、さらにβ-セクレターゼ活性の調節機構を分子レベルで明らかにすることを目的としている。培養細胞に発現させたBACE及びBACE2の局在は大きく異なりBACEがTGN、エンドソーム、細胞膜に局在するのに対し、BACE2は主に小胞体に局在した。更に細胞生物学的手法を用いてこれらの分子の細胞内局在化機構を調べたところ、BACEは細胞質領域がエンドソームへの局在化に必要であるのに対し、BACE2は内腔側の領域が小胞体への局在化に必須である事が明かとなった。BACEの細胞内局在化に関わる因子を同定するためにツーハイブリッド法を用いた結合蛋白質の探索を試みた結果、phospholipid scramblase(PLSCR1)を同定した。さらにリコンビナント蛋白質を用いた試験管内結合実験及び共免疫沈降実験により、PLSCR1がBACEの細胞内局在化シグナルを有する細胞質領域に直接結合し細胞内においても蛋白質複合体を形成している事が明かとなった。これらの蛋白質は形質膜の微小ドメインである脂質ラフトに局在し、PLSCR1との結合ドメインを欠失したBACE変異体が脂質ラフトへの局在化にも欠損を示すことから、PLSCR1はBACEの脂質ラフトへの導入に関与しているのかもしれない。