アルツハイマー病リスク因子BIN1とニューロンの支架タンパク質p140Capの相互作用の生体物理および分子特性

科学分野:

• 神経科学
• 分子生物学
• 遺伝学

背景:

• ブリッジング・インテグレーター1 (BIN1) は,遅発アルツハイマー病の遺伝的危険因子として知られています.
• BIN1のエンドサイトーシスとアクチンダイナミクスの役割は,神経細胞以外の細胞で確立されていますが,その神経機能,特にシナプス膀のダイナミクスは不明です.
• BIN1は,タンパク質とタンパク質の相互作用に不可欠な,保存されたSrcホモロジー3 (SH3) ドメインを有する.

研究 の 目的:

• ニューロンの新しいBIN1相互作用タンパク質を特定する.
• BIN1とニューロンの脚本タンパク質p140Capの相互作用を特徴づける.
• 希少なBIN1変異が結合相互作用に与える影響を調査する.

主な方法:

• 表面プラズモン共鳴 (SPR) を用いて結合親和度を測定し,主要結合モチーフを特定する.
• 相互作用部位をマッピングするアラニンスキャンによる変異.
• コロカライゼーションの研究のためのコンフォカル顕微鏡と近接結合測定法 (PLA).
• コイムノプレシピテーションとグルタチオンS-トランスファーゼ (GST) プルダウンアッセイで,相互作用を検証し,変異効果を評価する.

主要な成果:

• ニューロンの骨組みタンパク質p140CapはBIN1 SH3ドメインと相互作用するタンパク質として識別された.
• SPRとミュータゲネシスは,p140Capの2つのクラスIIのプロリンに富んだモチーフが,K_D 7. 7のBIN1への結合を媒介することを明らかにした.
• BIN1とp140Capは,培養細胞とマウス脳組織でコロカライズすることが確認された.
• 希少なBIN1コーディング変種 (rs138047593) は,p140Capとtauの両方の結合親和性を有意に低下させることが示された.

結論:

• この研究では,p140CapがニューロンにおけるBIN1の新しい結合パートナーであることを確認しました.
• 特定されたBIN1- p140Capの相互作用は,p140Capの特定のプロリンに富んだモチーフによって媒介されます.
• 病気に関連したBIN1変異は,p140Capとtauを含む重要な相互作用パートナーを結合する能力を低下させ,アルツハイマー病の病原性におけるその役割のメカニズムを示唆する.
• ニューロン機能におけるBIN1:p140Cap相互作用の機能的影響を明らかにするために,さらなる研究が必要である.