熱ショック蛋白のHERGチャネル成熟化機構を用いたLQT2の新しい診断と治療

利用热休克蛋白HERG通道成熟机制进行LQT2的新诊断和治疗

基本信息

批准号：
21590931
负责人：
井川修
金额：
$ 1.58万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21590931/
关键词：
LQT2 HERG 分子シャペロン Hsp70 Hsc70 CHIP

项目摘要

熱ショック蛋白70(Hsp70及びHsc70)はコシャペロンならびにCHIPと相互作用して蛋白質の成熟を助けるのみならず、未熟フォームを分解へと導く。我々は電位依存性K+チャネル(Kv1.5)の成熟過程にHsp70が重要であることを発見した(BBRC2008)。LQT2は電位依存性KチャネルHERGチャネル遺伝子変異が原因で心電図でのQT延長を特徴とし心室細動による失神や心臓突然死を起こす疾患である。変異HERG蛋白の多くはその不安定性のためユビキチンープロテアゾームシステムにより分解される。HERGの分解調節機構の解明はLQT2の病態解明と新しい診断・治療法の開発に重要であるが、Hsp70の関与が示唆されている。そこで本研究では平成21年度に野生型ならびに変異型HERGの分解調節におけるHsp70とHsc70の役割を検討した。Hsp70は野生型HERGの未熟HERGに結合し、ユビキチン化HERGを減少させることでHERGチャネルを安定化し、小胞体・ゴルジ体のHERGを増加させ、成熟HERGを増加させ、チャネル活性を増加した。一方で、Hsc70はHsp70のHERG安定化作用に拮抗した。このHsc70の拮抗作用は未熟型HERGのHsp70結合部位に競合的に結合することで、Hsp70のHERGへの結合を減弱させ、HERGの安定性を減少させる。このHERGへのHsp70とHsc70の競合的作用は生理的には熱ショックに対しての活動電位の変化を説明できる。Hsc70はbasalでERGに優位に結合しているが、熱ショックが加わるとHsp70が優位にHERGに結合することでHERGが安定化することで、Ikrが活性化し活動電位持続時間が短縮する。Hsc70のノックダウンにより熱ショックの活動電位持続時間短縮に拮抗したことからも上記の仮説を確認できた。

热休克蛋白70（HSP70和HSC70）与共伴侣相互作用和芯片以帮助蛋白质成熟，并导致未成熟形式的降解。我们发现在电压依赖性K+通道（KV1.5）（BBRC2008）的成熟过程中，HSP70很重要。 LQT2是一种疾病，其特征是由于电压依赖性的K通道HERG通道基因突变引起的心电图延长，导致晕厥和由于心室纤维化而导致心脏突然死亡。许多突变的HERG蛋白由于不稳定而被泛素蛋白酶体系统降解。阐明HERG降解和调节机制对于阐明LQT2的病理和开发新的诊断和治疗方法很重要，但有人建议涉及HSP70。因此，在这项研究中，在2009年，我们研究了HSP70和HSC70在调节野生型和突变犬降解中的作用。 HSP70与野生型赫尔格斯（Hergs）的未成熟赫尔格（HSP70）结合，通过减少泛素化的赫尔格（Hergs），增加内质网和高尔基（Golgi）的HERG来稳定HERG通道，增加了成熟的犬只，并增加了通道活性。同时，HSC70拮抗HSP70的HERG稳定效应。 HSC70的这种拮抗作用竞争性地结合了未成熟HERG的HSP70结合位点，减弱了HSP70与HERG的结合并降低了HERG的稳定性。 HSP70和HSC70对HERG的这种竞争作用可以在生理上解释动作冲击的动作潜力变化。 HSC70在基础上主要与ERG结合，但是当施加热冲击时，HSP70主要与HERG结合，稳定HERG，激活IKR并降低动作电位的持续时间。上述假设被证实是因为HSC70的敲低抵消了动作潜在的热休克持续时间的缩短。