アミロイド前駆体タンパク質によるMMP活性調節機構の解析

淀粉样前体蛋白调节MMP活性机制分析

• 批准号: 13780485
• 负责人: 東 昌市
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780485/
• 关键词: アミロイド前躯体タンパク質; ゼラチナーゼA; MT1-MMP; プロテアーゼインヒビター; プロセッシング; アミロイド前駆体タンパク質; マトリックスメタロプロテアーゼ

アルツハイマー痴呆症は、脳内のβアミロイド蛋白質(βAP)の蓄積が主要な原因であると考えられている。βAPの前駆体蛋白質(APP)は膜結合型蛋白質として生合成された後、大部分がβAP領域内で切断され、その細胞外領域(sAPP,110kDa)が構成的に放出されつつ、βAPを産生しない経路で分解される。しかしながら、APPや放出されるsAPPの生理的役割については殆どわかっていない。私は昨年度の研究から、ゼラチナーゼA (MMP-2)に対するインヒビター領域がAPP770内586-595のアミノ酸配列内に存在することを見い出して来た。さらに、ゼラチナーゼA前駆体の活性化因子である膜型MMP(MT1-MMP)がAPPに作用すると、このインヒビター領域を欠く短い断片」 (80kDa)が細胞外に切り出されることが判明したことから、sAPPtrcを生じる新規プロセッシングには活性化されたゼラチナーゼAの機能を調節するという意義があるのではないかと考えている。本年度は、このAPPの新規プロセッシングを介したゼラチナーゼA活性調節機構を詳細に調べた。sAPPおよびsAPPtrcはともに細胞外マトリックス(ECM)成分であるコラーゲンやラミニンあるいはヘパラン硫酸鎖を持つプロテオグリカンなどと親和性を持つことから、ECM内に存在することが考えられた。実際、HT1080繊維肉腫細胞をMT1-MMP活性を阻害した条件下で培養するとsAPPがECM内に蓄積した。一方、MT1-MMPの阻害剤を除去して培養すると、ECM内のsAPPは速やかにsAPPtrcに置換されることが判明した。したがって、MT1-MMP近傍のECMではインヒビター(sAPP)が除去され、ゼラチナーゼAによる分解を受け易くなることが予想された。こうしたプロテアーゼの活性調節機構は移動しつつある細胞が部位特異的にECM分解を行う上で非常に重要であると考えられる。

The accumulation of beta protein (βAP) in dementia is the main cause.βAP precursor protein (APP) is a membrane-bound protein, most of which is cleaved in the βAP domain and released in the extracellular domain (sAPP,110kDa). APP is released from the physiological system. In the last year's study, the study found that there was A problem in the acid sequence of 586-595 in APP770. The membrane type MMP(MT1-MMP) plays an important role in the regulation of APP activity. This year, the new regulation of APP will be adjusted in detail. sAPP and sAPPtrc are not related to extracellular matrix (ECM) components. In fact, HT1080 cells were cultured under conditions where MT1-MMP activity was inhibited and sAPP accumulated in ECM. On the one hand, MT1-MMP inhibitors were removed from culture, and sAPP in ECM was rapidly replaced by sAPPtrc. The ECM near MT1-MMP is designed to remove and isolate the virus from the system. The activity regulation mechanism is very important for cell site-specific ECM decomposition.

项目成果

Shouichi Higashi: "Identification of a region of β-amyloid precursor protein essential for its gelatinase A inhibitory activity"The Journal of Biological Chemistry. 278(発表予定). (2003)

Shouichi Higashi：“鉴定其明胶酶 A 抑制活性所必需的 β-淀粉样前体蛋白区域”，《生物化学杂志》278（待出版）。

Shouichi Higashi: "A novel processing of β-amyloid precursor protein catalyzed by membrane type 1-matrix metalloproteinase releases a fragment lacking the inhibitor domain against gelatinase A"Biochemistry. 42(発表予定). (2003)

Shouichi Higashi：“由膜型 1 基质金属蛋白酶催化的 β-淀粉样蛋白前体蛋白的新型加工释放出缺乏明胶酶 A 抑制剂结构域的片段”《生物化学》42（即将发表）。