CLSTN3; CALSYNTENIN 3
[別名]
ALCADEIN, BETA
ALC-BETA
KIAA0726

キーワード

 シナプス蛋白、βamyloid、Plaque neurites、神経毒性

歴史とあらまし

 2001年、calsyntenin-1(cadherin superfamilyに属するtype I膜貫通蛋白で脳のシナプス膜に存在)のホモログとして、calsyntenin-2とともにクローニングされた(Ref. 1)。さらに、両遺伝子の発現は、ともにβamyloid (Aβ) oligomerによって制御されており、calsyntenin-2は発現抑制、calsyntenin-3は発現誘導されている(Ref. 2)。

分子構造

 956個のアミノ酸からなる分子量約11万の蛋白で、N-末端にsignal sequenceがあり、それに続いて、cadherin repeat (2カ所)、膜貫通ドメインがあり、C-末端にはkinesin light chain 1 binding segment (Try-Asp-Asp-Ser)が存在する。Calsyntenin-1やcalsyntenin-2と高い相同性(それぞれ、52%、56%相同)を持つ。Calsyntenin-1、calsyntenin-2、calsyntenin-3ともに、アミロイド前駆体蛋白と同様に、α-secretaseとγ-secretaseによって代謝される(Ref. 3)。

機能

 Calsyntenin-1 は、kinesin-1を介した膜小胞の輸送にcargo-docking proteinとして働くこと(Ref.4-5)、また、線虫のCASY-1 (calsyntenin-1のortholog)は学習記憶に関与していること(Ref.6)が明らかとなっているが、calsyntenin-2とcalsyntenin-3の機能は不明である。

老化・老年病における意義

 Calsyntenin-3は、Aβ oligomer処理された大脳ニューロンのトランスクリプトーム解析によって、Aβ oligomerによって発現誘導される遺伝子として同定された。Calsyntenin-3は、他のcalsynteninとは異なり、特定のニューロンに分布する(例えば、大脳皮質では、第2-3層と第5層のニューロンに多く分布)。アルツハイマー病マウスモデルでは、さらに、Aβ斑周囲の変性突起に蓄積している。そして、培養ニューロンでのcalsyntenin-3の過剰発現は、神経変性を引き起こすことが明らかになっている。つまり、アルツハイマー病で変性しやすいニューロンに多く分布するcalsyntenin-3は、Aβ oligomerによる発現誘導の結果、Aβ周囲のニューロンの突起に蓄積し、変性突起を形成すると考えられる。

Database

611324

参考文献

1) Hintsch G, Zurlinden A, Meskenaite V, Steuble M, Fink-Widmer K, Kinter J,
Sonderegger P. The calsyntenins--a family of postsynaptic membrane proteins with
distinct neuronal expression patterns. Mol Cell Neurosci. 2002, 21(3):393-409.
PMID: 12498782.
2) Uchida Y, Nakano S, Gomi F, Takahashi H. Up-regulation of calsyntenin-3 by
β-amyloid increases vulnerability of cortical neurons. FEBS Lett. 2011,585(4):651-6. PMID: 21256848.
3) Hata S, Fujishige S, Araki Y, Kato N, Araseki M, Nishimura M, Hartmann D,
Saftig P, Fahrenholz F, Taniguchi M, Urakami K, Akatsu H, Martins RN, Yamamoto K,
Maeda M, Yamamoto T, Nakaya T, Gandy S, Suzuki T. Alcadein cleavages by amyloid
beta-precursor protein (APP) alpha- and gamma-secretases generate small peptides,
p3-Alcs, indicating Alzheimer disease-related gamma-secretase dysfunction. J Biol
Chem. 2009,284(52):36024-33. PMID: 19864413;
4) Konecna A, Frischknecht R, Kinter J, Ludwig A, Steuble M, Meskenaite V,
Indermühle M, Engel M, Cen C, Mateos JM, Streit P, Sonderegger P. Calsyntenin-1
docks vesicular cargo to kinesin-1. Mol Biol Cell. 2006,17(8):3651-63. PMID: 16760430
5) Araki Y, Kawano T, Taru H, Saito Y, Wada S, Miyamoto K, Kobayashi H, Ishikawa
HO, Ohsugi Y, Yamamoto T, Matsuno K, Kinjo M, Suzuki T. The novel cargo Alcadein
induces vesicle association of kinesin-1 motor components and activates axonal
transport. EMBO J. 2007,26(6):1475-86. PMID:17332754
6) Ikeda DD, Duan Y, Matsuki M, Kunitomo H, Hutter H, Hedgecock EM, Iino Y.
CASY-1, an ortholog of calsyntenins/alcadeins, is essential for learning in
Caenorhabditis elegans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008,105(13):5260-5.PMID: 18381821

作成者

内田洋子、五味不二也 20120118

Update 20120224

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