β-セクレターゼ調節因子の単離と機能解析

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APPのプロセシングの分子機構及びその調節機構を明らかにする目的でβ-セクレターゼ(BACE)の性状解析を行ってきた。培養細胞に発現させたBACEはTGN、エンドソーム、細胞膜に局在し、これらのポストゴルジコンパートメントへのBACEの局在化には24アミノ酸からなる細胞質ドメイン(BACE-Tail)が不可欠であることが知られている。BACEの細胞内局在化機構を明らかにする目的でこれらの領域と結合する蛋白質を探索した結果、phospholipid scramblase1(PLSCR1)を同定し、両蛋白質の相互作用について詳細に検討した結果、PLSCR1との結合にはBACE-tail内のジロイシン配列(LL)が必須である事が明らかとなった。細胞生物学的手法、及び細胞内におけるコレステロール輸送の阻害剤を用いた解析により、PLSCR1がBACEと共通の輸送経路を通って細胞内で輸送されている事、更に両蛋白質が細胞内でラフトと呼ばれる膜脂質の微小ドメインに存在し、細胞内で蛋白質複合体を形成している事を明らかにした。近年、試験管内結合実験により、BACE-tailがアダプター蛋白の一種であるGGA1及びGGA2と直接的に結合する事が報告された。GGAはクラスリン被覆小胞の形成に関与するsmall GTPaseであるARF(ADP-ribosylation factor)依存的にTGNからの蛋白質輸送に関わる事が知られている。我々はBACE-tail及びGGA1が直接的に結合するだけでなく、その親和性がBACE-tailのセリン残基のリン酸化により変化することを見い出した。BACE-tailのリン酸化はBACEの細胞内輸送の調節に関わっている事が示唆されており、BACEの細胞内輸送の調節機構としてBACE-tailのリン酸化が重要な役割を担っている可能性が示唆された。