神経分化誘導によって産生されるホスファチジン酸分子種の同定とその機能の解析

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平成28年度は研究実施計画に従い、16:0/16:0-ホスファチジン酸 (PA) の下流シグナルの解析を行い、また、前年度に引き続き上流シグナルの解析についても一部実施した。上流シグナルに関して、DGKζの過剰発現は、マウス神経芽腫細胞であるNeuro-2a細胞の神経分化誘導に応答した16:0/16:0-PAの産生を増加させることが分かった。さらに、DGKζの触媒活性が16:0/16:0-PAの産生に影響することを明らかにした。16:0/16:0-PAの下流シグナルを明らかにするために、マウス脳ホモジェネートから16:0/16:0-PA結合蛋白質候補を探索し、16:0/16:0-PA結合蛋白質候補としてα-シヌクレインを同定した。大腸菌発現系を用いて、6×His-α-シヌクレインを精製し、5つのPA分子種 (16:0/16:0-, 16:0/18:1-, 18:1/18:1-, 18:0/18:0-, 18:0/20:4-PA) を用いた結合親和性の評価を行った。その結果、意外にも18:1/18:1-PAが最も強い結合活性を示した。さらに、CDスペクトル解析によるα-シヌクレインの2次構造に対するPA分子種の影響を調べたところ、18:1/18:1-PAはα-ヘリックス性を5％から53%にまで増加させた。次に、α-シヌクレインとPAを含むリポソームとを37℃で14日間インキュベーションし、SDS耐性オリゴマー形成とプロテイナーゼK耐性を評価した。その結果、他のPA分子種と比較して18:1/18:1-PAはSDS耐性オリゴマー形成とプロテイナーゼK耐性を強く促進させた。従って、18:1/18:1-PAはα-シヌクレインと強く結合して異常凝集を引き起こすことが分かった。