シナプス蛋白、βamyloid、Plaque neurites、神経毒性
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)。
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)。
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。
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。
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内田洋子、五味不二也 20120118
Update 20120224