DNAJC7のALS関連E425K変異はHsp70シャペロンサイクルから切り離す

科学分野:

• 分子生物学
• 神経科学
• 生化学

背景:

• DNAJC7（Jドメインタンパク質）は、タンパク質恒常性とHsp70調節に不可欠である。
• DNAJC7の変異は筋萎縮性側索硬化症（ALS）と関連しているが、根本的なメカニズムは不明である。
• DNAJC7は、Hsp70活性化のためのJドメインと、タンパク質相互作用のためのTPRドメインを有する。

研究 の 目的:

• DNAJC7のJドメインにおけるALS関連E425K変異の構造的および機能的影響を調査する。
• DNAJC7のTPRドメインがHsp70相互作用とクライアントタンパク質調節において果たす役割を解明する。
• ALSにおけるDNAJC7機能不全のメカニズム的基盤を理解する。

主な方法:

• タンパク質構造と相互作用を評価するための核磁気共鳴（NMR）分光法。
• Hsp70活性化とクライアントタンパク質結合を評価するための生化学的アッセイ。
• 野生型および変異型DNAJC7存在下でのTDP-43凝集と再折りたたみの分析。

主要な成果:

• E425K変異はDNAJC7の構造を変化させないが、Jドメインを介したHsp70との主要な相互作用を破壊する。
• DNAJC7のTPRドメインとHsp70のEEVDモチーフを含む二次的なHsp70結合部位が同定され、変異体でも無傷のままである。
• 変異体はTDP-43凝集に対して保持シャペロン活性を維持するが、Hsp70を介したクライアント転移と再折りたたみを促進できない。

結論:

• DNAJC7機能は、効果的なHsp70調節のためのJドメインとTPRドメインの協調的な作用に依存する。
• E425K変異によるJドメインを介したHsp70活性化の破壊は、DNAJC7をHsp70機械から切り離す。
• 本研究は、ALSにおけるDNAJC7機能不全のメカニズム的説明を提供し、正確なシャペロン相互作用の重要性を強調する。