20Sプロテアソームのゲート開口を促進する革新的神経変性疾患治療戦略

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アルツハイマー病などの神経変性疾患では、内因性変性タンパク質が凝集し神経細胞を傷害する。内因性変性タンパク質は20Sプロテアソームにより分解されるが、20Sプロテアソームではタンパク質が内部の触媒部位へと侵入するゲートが閉じられている。そのため、細胞内に存在するタンパク質性活性化因子がゲートを開口し分解を誘導する。そこで本研究では、20Sプロテアソームのゲートの開口を促進することにより、20Sプロテアソームによる変性タンパク質の分解を亢進できる低分子性プロテアソーム活性化剤を天然資源から探索する。ユビキチン非依存的プロテアソームシステム(ubiquitin-independent proteasome system, UIPS)により分解されるオルニチン脱炭酸酵素(ornithine decarboxylase, ODC)とルシフェラーゼ（Luciferase）の融合タンパク質(Luc-ODC)を安定発現させた細胞を用いてハイスループットスクリーニングを実施した。天然物600サンプルの中からスクリーニングでヒットした化合物について、細胞内のLuc-ODC量が減少しているかをLuciferaseに対する抗体を用いたウエスタンブロッティングで調べたところ、予想に反してLuc-ODCは減少していなかった。その理由として、細胞内のLuc-ODCが減少したのは、サンプルが20Sプロテアソームを活性化させたのではなく、細胞内に存在する他の成分に作用し、その結果、Luc-ODCの発光量が減少したと考えられた。そこで、目的とする化合物を検出するためのスクリーニング方法の変更を検討した。