新規リソソーム膜損傷応答機構と神経変性疾患におけるその役割の解明

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我々は、リソソーム膜損傷誘発剤であるL-Leucyl-L-Leucine methyl ester（LLOMe）をヒト子宮頸がん由来のHeLa細胞に曝露すると、カテプシンDやカテプシンBなど数種類のリソソーム内加水分解酵素が不溶化（界面活性剤1% Nonidet P-40に対する溶解性の低下）することを明らかにした。そこで、「リソソーム内加水分解酵素の不溶化」の一般性を検証するため、LLOMe以外のリソソーム膜損傷誘発剤であるsilicaをHeLa細胞に曝露したところ、カテプシンDの不溶化は引き起こされた。また、LLOMeを単離・播種後13～15日目のマウス大脳皮質初代培養神経細胞に曝露しても、同様に、カテプシンDの不溶化は引き起こされた。これらの結果から、リソソーム膜損傷誘発剤による「リソソーム内加水分解酵素の不溶化」にある程度の一般性を認めることができた。さらに、「リソソーム内加水分解酵素の不溶化」の分子メカニズムを明らかにするため、既知のリソソーム膜損傷応答機構であるリソファジー関連因子のうちの一つであるp62をノックダウンした結果、LLOMeによるカテプシンDの不溶化は抑制されなかった。次に、各種阻害剤などによる影響を検討した結果、液-液相分離阻害剤である1,6-ヘキサンジオールの処理によりLLOMeによるカテプシンDの不溶化が抑制された。これにより、リソソーム膜損傷によるリソソーム内加水分解酵素の不溶化は、液-液相分離により引き起こされている可能性が示唆された。