グルタマートアルギニレーションがα-シヌクレインに及ぼす影響:半合成による異常な翻訳後の改変の研究
Buyan Pan1, Naoki Kamo1,2, Marie Shimogawa1
1Department of Chemistry, University of Pennsylvania, 231 South 34th Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 18, 2020
まとめ
アルファシヌクレイン (αS) の翻訳後の修正 (PTM) であるグルタミン酸アルギニレーションが合成され,研究された. 特定の部位でのアルギニレーションはαSの蓄積を阻害し,パーキンソン病に対する潜在的な神経保護を提供します.
科学分野:
- 生物化学
- 神経科学
- タンパク質化学
背景:
- アルファシヌクレイン (αS) はシナプス水泡の密輸に不可欠であるが,集積するとパーキンソン病に関与する.
- 翻訳後の改変 (PTM) はαS機能を調節するが,グルタミン酸アルギニレーションはまだ十分に研究されていない.
- αS PTMを理解することは神経保護戦略の開発の鍵です.
研究 の 目的:
- αSのサイト固有のグルタミン酸アルギニル化のための合成方法を開発する.
- 膀結合と集積を含むαSの生体特性に対するアルジニレーションの影響を調査する.
- グルタミン酸アルギニレーションの 神経保護効果を探る
主な方法:
- ペプチド合成,非自然なアミノ酸変異,ネイティブ化学結合 (NCL) を組み合わせた半合成タンパク質化学.
- アルジニル化されたグルタミン酸と,サイト特有の改変のための新しいNCLハンドルの合成.
- 光相関スペクトロスコーピー (FCS) で,脂質と膀の結合を評価する.
- 生物物理的技術を用いたαS集積運動の分析.
主要な成果:
- サイト固有のグルタミン酸アルギニレーションにより,全長 αS を成功裏に生成した.
- アルギニレーションは,αS脂質 - 膀結合親和性を変化させず,本来の機能を維持した.
- E83でのアルギニレーションは,αSの結合を著しく遅らせ,モノメアのフィブリルへの組み込みを減少させた.
- E46とE83の両方でのアルギニレーションはさらに繊維の形成を遅らせました.
結論:
- グルタミン酸アルギニレーションをタンパク質に組み込むための最初の合成戦略を確立した.
- パーキンソン病の主要な病理的特徴であるαSのサイト固有のアルギニル化が抑制できることを実証した.
- αSのPTMとしてグルタミン酸アルギニレーションの神経保護の可能性に関する新しい洞察を提供します.
関連する概念動画
Protein Glycosylation
8.5K
Glycosylation, the most common post-translational modification for proteins, serves diverse functions. Adding sugars to proteins makes the proteins more resistant to proteolytic digestion. Glycosylated proteins can act as markers and receptors to promote cell-cell adhesion. Additionally, they have many essential quality control functions in the cell, such as correct protein folding and facilitating transport of misfolded proteins to the cytosol, which can be degraded.
Glycosylation occurs in...
Glycosylation occurs in...
8.5K
Protein Modifications in the RER
6.3K
Modification of secretory and transmembrane proteins entering the rough ER begins in the ER lumen. These modifications aid in protein folding and stabilize the acquired tertiary structure. Protein modifications in the rough ER co-occur at different stages of protein folding.
Broadly, these modifications can be categorized into four main categories — glycosylation, formation of disulfide bonds, assembly of protein subunits, and specific proteolytic cleavages like removal of signal...
Broadly, these modifications can be categorized into four main categories — glycosylation, formation of disulfide bonds, assembly of protein subunits, and specific proteolytic cleavages like removal of signal...
6.3K
Protein Folding Quality Check in the RER
4.7K
ER is the primary site for the maturation and folding of soluble and transmembrane secretory proteins. The calnexin cycle is a specific chaperone system that folds and assesses the confirmation of N-glycosylated proteins before they can exit the ER lumen. The primary players of this quality check pipeline are the lectins, ER-resident chaperones, and a glucosyl transferase enzyme. In case the calnexin system in the lumen fails to salvage a misfolded protein, it is transported to the cytoplasm...
4.7K


