歯周病におけるカテプシンCの機能解析

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歯周病は歯槽骨を含む歯周組織の広範囲な破壊を特徴としており、発症原因として宿主細胞由来のプロテアーゼが関与するという知見が増加してきている。その一つとしてPapillon-Lefevre症候群と称される重度の歯周病及び手掌足底角化症の原因遺伝子がカテプシンCであることが同定された。それではなぜカテプシンC遺伝子の変異が起きると歯周病を引き起こすのかを解決するためにヒト・カテプシンCの遺伝子及びこれまでに報告された14種類の変異体のcDNAを作製し、動物細胞に発現させて、これらのタンパク質化学的解析を試みた。ヒト肝臓由来のcDNAライブラリーから特異的プライマーを合成後、PCR法を用いてヒト・カテプシンCのcDNAを作製した。さらにこれらを動物発現ベクターpcDNA3.0に組み込み、HEK293T細胞に発現させた。本細胞はHela細胞等に比べ内在性カテプシンCの発現量が低く、カテプシンCの解析に優れていることをすでに確認している。実際解析を行うと、これらの変異体の大部分はタンパク量が十分発現しているもののプロテアーゼ活性が低い或は無いタンパクとして存在することが分かった。さらにタンパク質の前駆体としては存在するものが、成熟型に変化しにくい構造になってしまうことや変異のためカテプシンCタンパクが正常な高次構造をとれず、細胞内で急速に分解されてしまう変異体などがあることも分かった。なお野生型は一般的に考えられているようにリソゾームに細胞内輸送されるのに対して、変異体は異なるオルガネラへ輸送されていない可能性が残されている。そこで、現在共焦点レーザー顕微鏡を用いて、細胞内局在を検討しているところである。