カテコールアミン合成と老化・神経細胞死との関わり

儿茶酚胺合成与衰老和神经元细胞死亡的关系

• 批准号: 13210130
• 负责人: 一瀬 宏
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210130/
• 关键词: 酵素; 脳神経疾患; 老化; カテコールアミン; チロシン水酸化酵素

パーキンソン病は老人に多発し、脳内のドーパミン量は加齢とともに低下していくことなどから、老化とドーパミンニューロンとの関連が以前から指摘されているが、その分子メカニズムは全く明らかにされていない。我々は、ドーパミン生合成律速酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)の必須の補酵素であるテトラヒドロビオプテリンに注目して、その生合成酵素をノックアウトしたマウスを作製して、ビオプテリン代謝がドーパミン生合成に与える影響を調べた。ビオプテリン生合成の第2段階の酵素であるピルボイルテトラヒドロプテリン合成酵素(PTS)を、相同組換え法により遺伝子破壊した。出生直後のマウスで、Ptsホモ欠損マウスと野生型マウスとを比較したところ、補酵素の欠乏からカテコールアミンやセロトニン量は著明に低下していた。次に、ビオプテリンを補酵素とするTHとトリプトファン水酸化酵素の活性をin vitroで、補酵素添加状態で測定したところ、トリプトファン水酸化酵素活性は全く変化していないのに対して、TH活性は野生型の10%以下に低下していた。THmRNA量には変化が見られなかったが、ウェスタンブロッティング解析から、著明なTHタンパク質量の低下が観察された。また、この低下は特に神経終末で顕著であった。次に、新生仔マウスにテトラヒドロビオプテリンを腹腔内投与して1時間後の脳内ドーパミン・セロトニン量の変化を調べた。ホモ欠損マウスにおいてセロトニン量はビオプテリン非投与群の10倍以上に増加し野生型マウスの約70%にまで回復した。これに対して、ドーパミン量はTHの減少を反映して増加量が少なく、ビオプテリン非投与群に比べて1.5倍にしかならなかった。我々の結果は、老化に伴うビオプテリンの低下により、ドーパミンニューロン内のチロシン水酸化酵素タンパク質量が減少しドーパミン生合成能力が低下することを示唆した。

The old man's body is full of pain, and the old man's body is full of pain. We are concerned about the regulation and regulation of biosynthesis of all biosynthetic enzymes, including essential enzymes for biosynthesis of hydroacidifying enzymes (TH). The second stage enzyme in the production of protein is called PTS. After birth, the amount of Pts is lower than that of wild-type Pts. The activity of hydroacidifying enzyme was measured in vitro and in the state of enzyme addition. The activity of hydroacidifying enzyme was completely reduced to 10% or less in the wild type. THmRNA quantity changes are observed in the analysis of THmRNA, indicating that THmRNA quality is low.また、この低下は特に神経终末で顕着であった。In the second place, the newborn baby's body was injected into the abdominal cavity and the amount of blood was adjusted after 1 day. The amount of loss in the wild type is about 70% higher than that in the wild type. The decrease in TH reflects the increase in TH by 1.5 times. As a result, aging is accompanied by a decrease in the quality of the enzyme and a decrease in the ability to synthesize it.

项目成果

Sugimoto, T. et al.: "Identification of (6R)-5,6,7,8-tetrahydro-D-monopterin (=(6R)-2-amino-5,6,7,8-tetrahydro-6-[( 1R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]-pteridin-4(3H)-one) as the native pteridine in Tetrahymena pyriformis"Helv. Chim. Acta. 84. 918-927 (2001)

Sugimoto, T. 等人：“(6R)-5,6,7,8-四氢-D-单蝶呤 (=(6R)-2-氨基-5,6,7,8-四氢-6-

Mogi, M. et al.: "Glial cell line-derived neurotrophic factor in the substantia nigra from control and parkinsonian brains"Neurosci. Lett.. 300. 179-181 (2001)

Mogi, M. 等人：“来自对照和帕金森病大脑的黑质中的胶质细胞系衍生的神经营养因子”Neurosci。

Zabetian, C.P. et al.: "A quantitative-trait analysis of human plasma-dopamine β-hydroxylase activity : Evidence for a major functional polymorphism at the DBH locus"Am. J. Hum. Genet.. 68. 515-522 (2001)

Zabetian, C.P. 等人：“人血浆多巴胺 β-羟化酶活性的定量性状分析：DBH 基因座主要功能多态性的证据”Am. J. Genet.. 68. 515-522 (2001) ）

Ohye, T. et al.: "A new splicing variant for human tyrosine hydroxylase in the adrenal medulla"Neurosci. Lett.. 312. 157-160 (2001)

Ohye, T. 等人：“肾上腺髓质中人酪氨酸羟化酶的新剪接变体”Neurosci。

Sumi Ichinose C., et al.: "Catecholamines and serotonin are differently regulated by tetrahydrobiopterin : a study from 6-pyruvoyltetrahydropterin synthase knockout mice"J.Biol.Chem.. 276. 41150-41160 (2001)

Sumi Ichinose C.等人：“四氢生物蝶呤对儿茶酚胺和血清素的调节不同：来自 6-丙酮酰四氢蝶呤合酶敲除小鼠的研究”J.Biol.Chem.. 276. 41150-41160 (2001)