ABCMdb

PMID: 17202797

Takahashi N, Morita M, Imanaka T
[Adrenoleukodystrophy: structure and function of ALDP, and intracellular behavior of mutant ALDP with naturally occurring missense mutations].
Yakugaku Zasshi. 2007 Jan;127(1):163-72., [PubMed]

Sentences

No. Mutations Sentence Comment

8 ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu We found that mutant ALDP (S606L, R617H, and H667D) was degraded together with wild-type ALDP by proteasomes. Login to comment 10 ABCD1 p.Arg104Cys Further, we found fragmentation of mutant ALDP (R104C) on peroxisomes and it was not inhibited by proteasomes inhibitors, suggesting that an additional protease(s) is also involved in the quality control of mutant ALDP. Login to comment 11 ABCD1 p.Tyr174Cys In addition, mutation of ALDP (Y174C) suggests that a loop between transmembrane domains 2 and 3 is important for the targeting of ALDP to peroxisomes. Login to comment 16 ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Arg104Cys Mutation of R104C and G116R is located in loop 1 between TMD1 and 2. Login to comment 18 ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Ser342Pro S342P and Q544R are located in TMD6 and helical region between Walker A and B, respectively. Login to comment 19 ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Leu S606P and S606L are in ABC signature motif. Login to comment 20 ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His R617H and H667D are located in Walker B region and in COOH-terminal region, respectively. Login to comment 27 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro df;b9;bb;f3;b9;᜕ᶒఔᢝ௸ ALDP Ĳe;d30;Pde;ᑁ4d5;ɦb; ߟe00;Έe;ឋ˿a;Ife;Ĳb;ఐĴb;Ye3;᪆ ALD <a3;ὅĲe;ᢝ௸᜕ᶒ ALDP Ĳe;a5f;Pfd;,d30;Pde;ᑁc40;ᙠ ឋ,d30;Pde;ᑁĲb;İa;௫Ĵb;b89;b9a;ឋఔYe3;᪆௳Ĵb;௭௼Ĳf;, ALDP Ĳe;ᔜc9;e1;a4;f3;Ĳe;a5f;Pfd;ఔMe5;Ĵb;e0a;௻ᨵᵨĲa;<c5;ᛇ ఔ?d0;f9b;௳Ĵb;௼əd;Ĵf;Ĵc;Ĵb;&#ff0e;ᱯĲb;df;b9;bb;f3;b9;᜕ᶒĲf;,ıf; ௷ıf; 1 ௸Ĳe;a2;df;ce;⏚᜕ᶒĲb;ఐĴb;ᶒe38;௻௢Ĵb;Ĳe;௻ᱯĲb; ‐ᕡdf1;௤&#ff0e;Ĵf;Ĵc;Ĵf;Ĵc;Ĳf; ALD <a3;ὅ௻ᛇȠa;௯Ĵc;௺௤Ĵb; df;b9;bb;f3;b9;᜕ᶒĲe;e2d;İb;఑,TMD İb;఑ 4 ௸(R104C, G116R, Y174C, S342P) ,NBD İb;఑ 4 ௸(Q544R, S606P, S606L, R617H) ,C ʠb;aef;Ze8;f4d;İb;఑ 1 ௸ (H667D)ఔefb;ɢf;Ĳb;⍶ఁ(Fig. 1) ,ıd;Ĳe;a5f;Pfd;௼d30;Pde; ᑁ4d5;ɦb;ఔYe3;᪆௱ıf;&#ff0e;௭Ĵc;఑Ĳe;b9f; a13;Ĳf;,ᜧb66;▾b7;f3;dd; b8;a6;e0;௻ᛇȠa;௱ıf;Ĳe;௻,a73;௱İf;ff0;ఇıf;௤௼əd;௦&#ff0e; ALDP Ĳf;da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;Ĳb;İa;௫Ĵb;ᬿ╩⒴ᾦPaa; ⏚Ĳe; b ⏚ᓄĲb;_a2;e0e;௱௺௤Ĵb;௭௼İc;Me5;఑Ĵc;௺௤Ĵb;&#ff0e; b9f;ωb;Ĳb; ALD <a3;ὅᵫᩭĲe;e4a;dad;Rbd;d30;Pde;௻Ĳf;ᬿ╩⒴ᾦPaa; ⏚Ĳe; b ⏚ᓄd3b;ឋİc;b63;e38;Ĳa;dda;dad;Rbd;d30;Pde;௼bd4;ఇ௺d04; 50 ߟ70%a0b;ea6;e1b;c11;௱௺௤Ĵb;&#ff0e;ıd;௭௻[ce;˯f;ɂb;5ca;ఁ᜕ᶒɂb; ALDP Ĳe;a5f;Pfd;ఔNba;a8d;௳Ĵb;ıf;ఉ,ALDP ఔ˿a;Ife;௱௺ ௤Ĳa;௤ ALD <a3;ὅᵫᩭdda;dad;Rbd;d30;Pde;Ĳb;,N ʠb;aef;Ĳb; His bf;b0;ఔed8;4a0;௱ıf;[ce;˯f;ɂb;௼᜕ᶒɂb; ALDP ఔe00;Έe;ឋĲb; ˿a;Ife;௱, &#ff3b;1-14 C]lignoceric acid ఔ9fa;cea;௼௱௺ᬿ╩⒴ ᾦPaa;⏚ b ⏚ᓄd3b;ឋĲe;e2c;b9a;ఔʹc;௷ıf;&#ff0e;ıd;Ĳe;d50;ʧc;, ALDP b20;ʀd;dda;dad;Rbd;d30;Pde;Ĳe;ᬿ╩⒴ᾦPaa;⏚ b ⏚ᓄd3b;ឋ Ĳf;,b63;e38;d30;Pde;Ĳe;d04; 50%ĳe;௻e1b;c11;௱௺௤ıf;İc;,[ce;˯f; ɂb; His-ALDP ఔ˿a;Ife;௯ıb;Ĵb;௼b63;e38;௼Ȝc;a0b;ea6;Ĳb;ĳe;௻ d3b;ឋİc;8de;fa9;௱ıf;&#ff0e;௭Ĳe;௭௼İb;఑˿a;Ife;௯ıb;ıf;[ce;˯f;ɂb; His-ALDP Ĳf; ALDP ௼Ȝc;b49;Ĳe;a5f;Pfd;ఔᢝ௸௭௼İc;Nba; a8d;௯Ĵc;ıf;&#ff0e;e00;Ab9;,9 a2e;ϙe;Ĳe;df;b9;bb;f3;b9;᜕ᶒ ALDP ఔ˿a;Ife;௱ıf;dda;dad;Rbd;d30;Pde;௻Ĳf;ᬿ╩⒴ᾦPaa;⏚ b ⏚ᓄd3b; ឋĲe;ᜉ4a0;Ĳf;a8d;ఉ఑Ĵc;Ĳa;İb;௷ıf;&#ff0e;ఐ௷௺,௭Ĵc;఑Ĳe;df; b9;bb;f3;b9;᜕ᶒ ALDP Ĳf;a5f;Pfd;ఔb20;İf;௭௼İc;Nba;a8d;௯Ĵc; ıf;&#ff0e; ௸௤௻,[ce;˯f;ɂb;5ca;ఁ᜕ᶒɂb; His-ALDP ఔ˿a;Ife;௱ ıf; ALD <a3;ὅdda;dad;Rbd;d30;Pde;ఔ8de;5ce;௱,᜕ᶒɂb; ALDP Ĳe;˿a;Ife;[cf;ఔ immunoblotting Ĳb;ఐĴa;b9a;[cf;ᓄ௱Ye3;᪆௱ ıf;(Table 1) &#ff0e;Ĳa;İa; ALDP Ĳe;˿a;Ife;[cf;Ĳf;,da;eb;aa;ad; b7;bd;fc;e0;Ĳe;ᢣa19;⏗d20;௻௢Ĵb;ab;bf;e9;fc;bc;Ĳe;˿a;Ife;[cf;௻Xdc; b63;௱ıf;&#ff0e;ıd;Ĳe;d50;ʧc;,᜕ᶒɂb; ALDP(R104C, G116R, Y174C, S342P, Q544R, S606P)Ĳf;,[ce;˯f;ɂb;௼ĳb;ĳc; Ȝc;a0b;ea6;Ĳe;˿a;Ife;[cf;ఔ̙a;௱ıf;&#ff0e;e00;Ab9;,᜕ᶒɂb; ALDP (S606L, R617H, H667D)௻Ĳf;˿a;Ife;[cf;İc;[ce;˯f;ɂb;Ĳe;˿a; 167 Table 1. Login to comment 28 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro ミスセンス変異を持つ ALDP の細胞内動態 ―一過性67a;現によ08b;解析 ALD 患者の持つ変異 ALDP のڥf;能,細胞内局在性,細胞内における安定性を解析することは, ALDP の各ドメインの機能を知る上で有用な情報を提供すると思われる．特にミスセンス変異は,たった 1 つのアミノ酸変異による異常であるので特に興味深い．われわれは ALD 患者で報告されているミスセンス変異の中から,TMD から 4 つ(R104C, G116R, Y174C, S342P),NBD から 4 つ(Q544R, S606P, S606L, R617H),C 末端部位から 1 つ (H667D)を任意に選び(Fig. 1),その機能と細胞内動態を解析した．これらの実験は,大学院シンポジウムで報告したので,詳しく述べたいと思う． ALDP はペルオキシソームにおける極長鎖脂肪酸の b 酸化に関与していることが知られている．実際に ALD 患者由来の繊維芽細胞では極長鎖脂肪酸の b 酸化活性が正常な線維芽細胞と比べて約 50 ―70%程度減少している．そこで野生型及び変異型 ALDP の機能を確認するため,ALDP を発現していない ALD 患者由来線維芽細胞に,N 末端に His タグを付加した野生型と変異型 ALDP を一過性に発現し,［1-14 C]lignoceric acid を基質として極長鎖脂肪酸 b 酸化活性の測定を行った．その結果, ALDP 欠損線維芽細胞の極長鎖脂肪酸 b 酸化活性は,正常細胞の約 50%まで減少していたが,野生型 His-ALDP を発現させると正常と同程度にまで活性が回復した．このことから発現させた野生型 His-ALDP は ALDP と同等の機能を持つことが確認された．一方,9 種類のミスセンス変異 ALDP を発現した線維芽細胞では極長鎖脂肪酸 b 酸化活性の増加は認められなかった．よって,これらのミスセンス変異 ALDP は機能を欠くことが確認された．ついで,野生型及び変異型 His-ALDP を発現した ALD 患者線維芽細胞を回収し,変異型 ALDP の発現量を immunoblotting により定量化し解析した(Table 1)．なお ALDP の発現量は,ペルオキシソームの指標酵素であるカタラーゼの発現量で補正した．その結果,変異型 ALDP(R104C, G116R, Y174C, S342P, Q544R, S606P)は,野生型とほぼ同程度の発現量を示した．一方,変異型 ALDP (S606L, R617H, H667D)では発現量が野生型の発 167 Table 1. Login to comment 29 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro Expression and Localization of Missense ALDPs Mutant Transient Stable Expression Localization b-Oxidation Expression Localization Wild Z Px ＋ Z Px R104C, G116R S342P, Q544R S606P Z Px － Z Px Y174C Z mis － Z mis S606L ＋ Px －－－ R617H ± －－ na na H667D ＋－－－－ Wild and Mutant His-ALDPs or ALDP-GFPs were transiently expressed in X-ALD ˆbroblasts and stably expressed in CHO cells, respectively. Login to comment 34 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro 167 No. 1 Ife;[cf;௼bd4;ఇ௺d04; 50%a0b;ea6;e1b;c11;௱௺௤ıf;&#ff0e;Ĳa;İa;,ᔜ ALDP dd;b8;c6;a3;d6;Ĳe;d30;Pde;Ĳf;d04; 30%a0b;ea6;௻௢Ĵa;,ᔜ d30;Pde;╹௻Ĳe;˿a;Ife;4b9;᳛Ĳb;ᨵɢf;Ĳa;dee;Ĳf;a8d;ఉ఑Ĵc;Ĳa;İb;௷ ıf;&#ff0e;௭Ĳe;௭௼İb;఑,ALDP Ĳe;˿a;Ife;[cf;İc;e1b;c11;௱௺௤ ıf; 3 ௸Ĳe;᜕ᶒ ALDP Ĳf;d30;Pde;ᑁ௻Ĳe;b89;b9a;ឋİc;f4e;e0b;௱ ௺௤Ĵb;௼?a8;bdf;௯Ĵc;ıf;&#ff0e;ĳe;ıf;‐ᕡdf1;௤௭௼Ĳb; S606P ௼ S606L Ĳf;Ȝc;௲Ze8;f4d;Ĳe;᜕ᶒĲb;ఊfc2;Ĵf;఑ıa;,f6e;?db;௱ ıf;a2;df;ce;⏚Ĳb;ఐ௷௺˿a;Ife;[cf;Ĳb;Ĳf;dee;İc;a8d;ఉ఑Ĵc;ıf;&#ff0e; ௸௤௻,᜕ᶒɂb; His-ALDP Ĳe;d30;Pde;ᑁc40;ᙠఔVcd;ᐝ ᢙf53;cd5;௻Nba;a8d;௱ıf;&#ff0e;᜕ᶒɂb; ALDP(R104C, G116R, S342P, Q544R, S606P, S606L)௻Ĳf; ALDP İc;ab;bf; e9;fc;bc;Ĳe;c40;ᙠ௼e00;Qf4;௱ıf;௭௼İb;఑,b63;e38;Ĳb;da;eb;aa;ad; b7;bd;fc;e0;ఆc40;ᙠ௱௺௤Ĵb;௭௼İc;Nba;a8d;௯Ĵc;ıf;&#ff0e;e00;Ab9;, ᜕ᶒɂb; ALDP(Y174C, H667D)௻Ĳf;c40;ᙠİc;e00;Qf4;ıb; ıa;,ALDP İc;ed6;Ĳe;d30;Pde;ᑁc0f;ᘤb98;ఆ╹⍟௷௺f38;〈௯ Ĵc;௺௤Ĵb;௼ὃ௨఑Ĵc;ıf;&#ff0e;᜕ᶒɂb; ALDP(R617H) ௻Ĳf; ALDP Ĳe;˿a;Ife;İc;a8d;ఉ఑Ĵc;Ĳa;İb;௷ıf;&#ff0e;᜕ᶒɂb; ALDP(R104C, G116R, S342P, Q544R, S606P)௻ Ĳf;[ce;˯f;ɂb;௼ĳb;ĳc;Ȝc;a0b;ea6;Ĳe;bf;f3;d1;af;[cf;İc;˿a;Ife;௱,da;eb; aa;ad;b7;bd;fc;e0;ఆĲe;c40;ᙠఊNba;a8d;௯Ĵc;ıf;Ĳe;௻,௭Ĵc;఑Ĳe; ᜕ᶒɂb; ALDP Ĳf;ᔠᡂ௯Ĵc;ıf;Ĳe;௵Ĳb;b63;e38;Ĳb;da;eb;aa;ad; b7;bd;fc;e0;Ĳb;Έb;௾Ĵc;Ĵb;İc;,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;̳c;Ĳb;İa;௤ ௺ıd;Ĳe;a5f;Pfd;(ATP d50;ᔠfb;4a0;c34;ᑖYe3;Re5;௱İf;Ĳf;9fa;cea;f38; 〈)Ĳb;ᶒe38;ఔᢝ௸௭௼İc;?a8;bdf;௯Ĵc;ıf;&#ff0e;ᱯĲb; R104C, G116R, S342P Ĳf; TMD Ĳb;b58;ᙠ௳Ĵb;௭௼İb;఑ ALDP Ĳe;9fa;cea;f38;〈Pfd;İc;᜕ᓄ௱௺௤Ĵb;௼ὃ௨఑Ĵc;Ĵb;&#ff0e;e00;Ab9;, NBD Ĳb;b58;ᙠ௳Ĵb; Q544R, S606P Ĳf; ATP d50;ᔠfb;4a0;c34; ᑖYe3;Ĳb;f71;aff;ఔe0e;௨௺௤Ĵb;5ef;Pfd;ឋİc;ὃ௨఑Ĵc;Ĵb;&#ff0e;ĳe;ıf; S606P, S606L Ĳf;᜕ᶒİc;Ȝc;௲Ze8;f4d;௻ఊEcb;⌼ḄĲb;b89;b9a; ឋİc;ᶒĲa;௷௺௤ıf;&#ff0e;Roerig ఑Ĳf; S606L Ĳe;᜕ᶒɂb; ALDP Ĳf;,ATP ௼Ĳe;Yaa;Ȥc;ឋİc;f4e;e0b;௱௺௤Ĵb;e00;Ab9;௻ ATP 4a0;c34;ᑖYe3;Ĳf;b63;e38;Ĳb;ʹc;Ĵf;Ĵc;௺௤Ĵb;௼ᛇȠa;௱௺௤ Ĵb;&#ff0e; 29) ௭Ĳe;௭௼Ĳf; ALDP ௼ ATP Ĳe;Yaa;Ȥc;ឋİc; ALDP Ĳe;b89;b9a;ឋĲb;ఊf71;aff;ఔ5ca;ĳc;௱௺௤Ĵb;5ef;Pfd;ឋఔ̙a;௱௺௤ Ĵb;&#ff0e;S606L ௼ S606P Ĳe;b89;b9a;ឋĲe;⍟௤௼a5f;Pfd;Ĳe;_a2;fc2; Ĳf; ALDP Ĳe;a5f;Pfd;ఔMe5;Ĵb;e0a;௻ఊ‐ᕡdf1;௤Fb9;௻௢Ĵa;, eca;f8c;௯఑Ĳb;ʳc;a0e;ఔʹc;௦fc5;⌕İc;௢Ĵb;&#ff0e;e00;Ab9;,Y174C Ĳe;᜕ᶒɂb; ALDP Ĳf;b63;e38;Ĳb;˿a;Ife;௳Ĵb;Ĳb;ఊfc2;Ĵf;఑ıa;, da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;ఆc40;ᙠıb;ıa;ed6;Ĳe;d30;Pde;ᑁc0f;ᘤb98;ఆdf; b9;bf;fc;b2;c3;c6;a3;f3;b0;௱ıf;&#ff0e;௭Ĵc;ĳe;௻Ĳb;da;eb;aa;ad;b7; bd;fc;e0;ఆĲe;c40;ᙠᓄb7;b0;ca;eb;ఔb20;İf;da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0; ̳c;bf;f3;d1;af;cea;Ĳf;,Ϗe;ᱯᶒḄĲb;df;c8;b3;f3;c9;ea;a2;ఌc0f;Pde; f53;Ĳb;Ofb;ʹc;௳Ĵb;௭௼İc;Me5;఑Ĵc;௺௤Ĵb;&#ff0e; 30,31) ఐ௷௺, ALDP Ĳe; TMD2ߟ3 Ĳe;╹Ĳe;eb;fc;d7;Ĳf;,da;eb;aa;ad;b7; bd;fc;e0;ఆĲe;c40;ᙠᓄĲb;[cd;⌕Ĳa;f79;ᒘఔʧc;ıf;௱௺௤Ĵb;5ef;Pfd; ឋİc;?a8;bdf;௯Ĵc;Ĵb;&#ff0e;Pex19p b58;ᙠᓄ௻Ĳe; in vitro bf;f3; d1;af;cea;ffb;a33;cfb;Ĳb;İa;௤௺,ALDP(Y174C)Ĳf; Pex19p Ĳb;d50;ᔠ௻İd;Ĵb;Ĳe;௻,ALDP Ĳe; N ʠb;aef; 67ߟ164 Ĳb;b58;ᙠ௳Ĵb;da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;Ofb;ʹc;Ĳb;fc2;Ĵf;Ĵb;♚9df;İc; ALDP Ĳe;f55;఑İb;Ĳe;Ecb;⌼᜕ᓄĲb;ఐ௷௺de;b9;af;௯Ĵc;Ĵb; Ĳe;İb;ఊ௱Ĵc;Ĳa;௤&#ff0e; 5. Login to comment 36 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro 1 現量と比べて約 50%程度減少していた．なお,各 ALDP ポジティブの細胞は約 30%程度であり,各細胞間での発現効率に有意な差は認められなかった．このことから,ALDP の発現量が減少していた 3 つの変異 ALDP は細胞内での安定性が低下していると推察された．また興味深いことに S606P と S606L は同じ部位の変異にも係わらず,置換したアミノ酸によって発現量には差が認められた．ついで,変異型 His-ALDP の細胞内局在を蛍光抗体法で確認した．変異型 ALDP(R104C, G116R, S342P, Q544R, S606P, S606L)では ALDP がカタラーゼの局在と一致したことから,正常にペルオキシソームへ局在していることが確認された．一方, 変異型 ALDP(Y174C, H667D)では局在が一致せず,ALDP が他の細胞内小器官へ間違って輸送されていると考えられた．変異型 ALDP(R617H) では ALDP の発現が認められなかった．変異型 ALDP(R104C, G116R, S342P, Q544R, S606P)では野生型とほぼ同程度のタンパク量が発現し,ペルオキシソームへの局在も確認されたので,これらの変異型 ALDP は合成されたのちに正常にペルオキシソームに運ばれるが,ペルオキシソーム膜においてその機能(ATP 結合・加水分解若しくは基質輸送)に異常を持つことが推察された．特に R104C, G116R, S342P は TMD に存在することから ALDP の基質輸送能が変化していると考えられる．一方, NBD に存在する Q544R, S606P は ATP 結合・加水分解に影響を与えている可能性が考えられる．また S606P, S606L は変異が同じ部位でも構造的に安定性が異なっていた．Roerig らは S606L の変異型 ALDP は,ATP との親和性が低下している一方で ATP 加水分解は正常に行われていると報告している．29) このことは ALDP と ATP の親和性が ALDP の安定性にも影響を及ぼしている可能性を示している．S606L と S606P の安定性の違いと機能の関係は ALDP の機能を知る上でも興味深い点であり, 今後さらに検討を行う必要がある．一方,Y174C の変異型 ALDP は正常に発現するにも係わらず, ペルオキシソームへ局在せず他の細胞内小器官へミスターゲッティングした．これまでにペルオキシソームへの局在化シグナルを欠くペルオキシソーム膜タンパク質は,非特異的にミトコンドリアや小胞体に移行することが知られている．30,31) よって, ALDP の TMD2―3 の間のループは,ペルオキシソームへの局在化に重要な役割を果たしている可能性が推察される．Pex19p 存在化での in vitro タンパク質翻訳系において,ALDP(Y174C)は Pex19p に結合できるので,ALDP の N 末端 67―164 に存在するペルオキシソーム移行に係わる領域が ALDP の何らかの構造変化によってマスクされるのかもしれない． 5. Login to comment 38 ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg104Cys Subcellular Localization of Wild Type and Mutant ALDP-GFP in CHO ML fraction (mitochondria and light mitochondrial fraction) from CHO cells expressing wild type ALDP and each mutant ALDP-GFP (R104C, G116R, H667D) were fractionated by equilibrium density centrifugation on sucrose. Login to comment 40 ABCD1 p.Arg104Cys Dots in the electrophoretogram in R104C shows the band corresponding to ALDP-GFP fragments. Login to comment 41 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD3 p.Gly116Arg 168 Vol. 127 (2007) ALDP Ĳb;௸௤௺Ĳf; ALDP Ĳe; C ʠb;aef;Ĳb; GFP(green ߮uorescent protein)ఔͮd;ᔠ௯ıb;ıf;᜕ᶒ ALDP-GFP ఔ˿a;Ife;௯ıb;Ĵb;௼௼ఊĲb;,[ce;˯f;ɂb;d2;c8; ALDP ఔ CHO d30;Pde;Ĳb;ᐳ ˿a;Ife;௯ıb;ıf;(CHO d30;Pde;Ĳb;ఊ ᑁᙠឋĲe; ALDP İc;˿a;Ife;௱௺௤Ĵb;İc;,ʠc;b9f; a13;Ĳb;ᵨ௤ıf;ᢙf53;İc; ea4;dee;௱Ĳa;௤ıf;ఉ,d2;c8; ALDP ఔ˿a;Ife;௯ıb;ıf;) &#ff0e;GFP ͮd;ᔠbf;f3;d1;af;cea;Ĳf;ᑁᙠឋĲe;bf;f3;d1;af;cea;௼Ĳe;ȕa;ᑩİc;bb9; ᧕௻௢Ĵb;௭௼,b89;b9a;˿a;Ife;d30;Pde;Ĳe;5d6;f97;İc;bb9;᧕Ĳb;௻İd;Ĵb; ௭௼Ĳa;௽Ĳe;ᑭFb9;İc;௢Ĵb;&#ff0e;௭Ĳe;b9f; a13;௻Ĳf;,da;eb;aa;ad;b7; bd;fc;e0;Ĳb;b63;e38;Ĳb;f38;〈௯Ĵc;Ĵb;᜕ᶒɂb; ALDP(R104C, G116R, S606P) ,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;Ĳb;c40;ᙠ௱Ĳa;௤᜕ ᶒɂb; ALDP(Y174C) ,˿a;Ife;[cf;İc;f4e;e0b;௱௺௤Ĵb;᜕ᶒ ɂb; ALDP(H667D)ఔ⍶క௴&#ff0e;௭Ĵc;఑b89;b9a;Έe;ᒖ˿a; Ife;d30;Pde;Ĳb;İa;௫Ĵb; ALDP-GFP Ĳe;d30;Pde;ᑁc40;ᙠឋఔĳf;Ĵb; ௼,ıd;Ĳe;ᑖe03;Ĳf;e00;Έe;ឋ˿a;Ife;௯ıb;ıf; His-ALDP ௼Ȝc; Ed8;௻௢௷ıf;&#ff0e; f97;఑Ĵc;ıf;b89;b9a;˿a;Ife;d30;Pde;ఐĴa;aa;eb;ac;cd;e9;c97;ᑖ˱b;ఔabf; Xfd;௱,b7;e7;cd6;bc6;ea6;4fe;Βd;⍤fc3;ᑖ`e2;cd5;Ĳb;ఐĴa;ᔜd5;e9;af;b7; e7;f3;Ĳb;ᑖ௫ıf;Ĳe;௵,SDS-PAGE 5ca;ఁ immunoblotting Ĳb;ఐĴa;᜕ᶒ ALDP Ĳe;c40;ᙠĲb;௸௤௺Ye3;᪆ఔʹc;௷ ıf;(Fig. 3) &#ff0e;da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;de;fc;ab;fc;௼௱௺da; eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;̳c;bf;f3;d1;af;cea;௻௢Ĵb; PMP70 ௼da;eb; aa;ad;b7;bd;fc;e0;Ĳe;e3b;⌕Ĳa;de;c8;ea;c3;af;b9;bf;f3;d1;af;cea;௻௢ Ĵb;ab;bf;e9;fc;bc;ఔᵨ௤ıf;&#ff0e;[ce;˯f;ɂb; ALDP ఔb89;b9a;Έe;ᒖ ˿a;Ife;௱௺௤Ĵb;d30;Pde;Ĳb;İa;௤௺,ab;bf;e9;fc;bc;d3b;ឋe26;ఁĲb; PMP70 İc;e3b;௼௱௺d5;e9;af;b7;e7;f3; 3 5ca;ఁ 4 Ĳb;b58;ᙠ௳ Ĵb;௭௼ఐĴa;,௭Ĳe;ᑖ˱b;Ĳb;da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;İc;8de;5ce;௯ Ĵc;ıf;௭௼İc;̙a;ᖂ௯Ĵc;ıf;&#ff0e;ĳe;ıf;d04; 110 kDa Ĳe;ᑖb50;b5; a4;ba;ఔᢝ௸ ALDP-GFP e26;ఁĲb; 83 kDa Ĳe;[ce;˯f;ɂb; ALDP Ĳf;,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;de;fc;ab;fc;௼ĳb;ĳc;Ȝc;௲ ᑖe03;ఔ̙a;௱௺௤ıf;௭௼İb;఑da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;Ĳb;c40;ᙠ ௱௺௤Ĵb;௭௼İc;̙a;ᖂ௯Ĵc;ıf;&#ff0e;ĳe;ıf;᜕ᶒɂb; ALDP-GFP(G116R, S606P)ఊȜc;Ed8;Ĳe;ᑖe03;ఔ̙a;௱ıf;&#ff0e; e00;Ab9;,᜕ᶒɂb; ALDP-GFP(H667D)ఔb89;b9a;Έe;ᒖ ˿a;Ife;௱௺௤Ĵb;d30;Pde;Ĳe;ᛊᔠĲf;,ALDP-GFP Ĳe;d0;f3;c9; Ĳf;ʳc;3fa;௯Ĵc;Ĳa;İb;௷ıf;(Fig. 3) &#ff0e;‐ᕡdf1;௤௭௼Ĳb;, PMP70 Ĳf; ʳc; 3fa; ௯ Ĵc; ıf; İc; , ᐳ ˿a; Ife; ௯ ıb; ıf; [ce; ˯f; ɂb; ALDP Ĳe;d0;f3;c9;ఊʳc;3fa;௯Ĵc;Ĳa;İb;௷ıf;&#ff0e;ĳe;ıf;᜕ᶒɂb; ALDP(S606L)Ĳb;௸௤௺ఊȜc;Ed8;௻௢௷ıf;&#ff0e;௭Ĵc;఑ Ĳe; d50; ʧc; Ĳf; , ᜕ ᶒ ɂb; ALDP ( H667D, S606L ) Ĳf; PMP70 ௼௻Ĳf;Ĳa;İf;,[ce;˯f;ɂb; ALDP ௼⋋ᔠf53;ఔf62;ᡂ ௱,e21;ὅİc;ᑖYe3;௯Ĵc;Ĵb;5ef;Pfd;ឋఔ̙a;ᖂ௱௺௤Ĵb;&#ff0e; ABC bf;f3;d1;af;cea;Ĳe;a5f;Pfd;˿a;Ife;Ĳb;[cd;⌕௻௢Ĵb; TMD ఌ NBD ee5;᜜Ĳe; C ʠb;aef;Ze8;f4d;௻Ĳe;᜕ᶒİc;bf;f3;d1;af;cea;Ĳe;b89; b9a;ឋĲb;f71;aff;ఔ5ca;ĳc;௳௭௼Ĳf;‐ᕡdf1;௤&#ff0e;ALDP Ĳe; C ʠb;aef;Ze8;f4d;௻௢Ĵb; 600ߟ700 a2;df;ce;⏚௻Ĳe;᜕ᶒİc; X-ALD ఔf15;İd;d77;௭௳ϗb;ea6;İc; ad8;௤௭௼İb;఑,ALDP Ĳe; C ʠb;aef;Ze8;f4d;Ĳf;bf;f3;d1;af;cea;Ĳe;b89;b9a;ឋĲb;[cd;⌕Ĳa;f79;ᒘఔ>c5; ௷௺௤Ĵb;5ef;Pfd;ឋİc;௢Ĵb;&#ff0e;Liu ఑Ĳf; ALDP Ĳe;c0;a4; de;fc;ᓄĲb;Ĳf; C ʠb;aef;Ze8;f4d;(AA.631ߟ745)İc;[cd;⌕௻ ௢Ĵb;௼ᛇȠa;௱௺௤Ĵb;&#ff0e; 13) H667D ఌ S606L Ĳe;ఐ௦Ĳa; ᜕ᶒĲf;,ıd;Ĵc;Qea;eab;௢Ĵb;௤Ĳf;[ce;˯f;ɂb; ALDP ௼df;b9;d5; a9;fc;eb;c9;௱ıf;c0;a4;de;fc;ఔf62;ᡂ௱,ᶒe38;bf;f3;d1;af;cea;௼ ௱௺a8d;b58;௯Ĵc;ᑖYe3;௯Ĵc;Ĵb;௼ὃ௨఑Ĵc;Ĵb;&#ff0e;e00;Ab9;,᜕ᶒ ɂb; ALDP-GFP(R104C)Ĳf;da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;ᑖ˱b; Ĳb;8de;5ce;௯Ĵc;Ĵb;ఊĲe;Ĳe;,d5;e9;b0;e1;f3;c8;ᓄ௱௺௤Ĵb;௭௼ 169 Fig. 4. Login to comment 42 ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg104Cys Dots in the electrophoretogram in R104C shows the band corresponding to ALDP-GFP fragments. Login to comment 43 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Arg104Cys ABCD3 p.Gly116Arg 168 Vol. 127 (2007) ALDP については ALDP の C 末端に GFP(green ‰uorescent protein)を融合させた変異 ALDP-GFP を発現させるとともに,野生型ヒト ALDP を CHO 細胞に共発現させた(CHO 細胞にも内在性の ALDP が発現しているが,本実験に用いた抗体が交差しないため,ヒト ALDP を発現させた)．GFP 融合タンパク質は内在性のタンパク質との区別が容易であること,安定発現細胞の取得が容易にできることなどの利点がある．この実験では,ペルオキシソームに正常に輸送される変異型 ALDP(R104C, G116R, S606P),ペルオキシソームに局在しない変異型 ALDP(Y174C),発現量が低下している変異型 ALDP(H667D)を選んだ．これら安定過剰発現細胞における ALDP-GFP の細胞内局在性をみると,その分布は一過性発現させた His-ALDP と同様であった．得られた安定発現細胞よりオルガネラ粗分画を調製し,ショ糖密度勾配遠心分離法により各フラクションに分けたのち,SDS-PAGE 及び immunoblotting により変異 ALDP の局在について解析を行った(Fig. 3)．ペルオキシソームマーカーとしてペルオキシソーム膜タンパク質である PMP70 とペルオキシソームの主要なマトリックスタンパク質であるカタラーゼを用いた．野生型 ALDP を安定過剰発現している細胞において,カタラーゼ活性並びに PMP70 が主としてフラクション 3 及び 4 に存在することより,この分画にペルオキシソームが回収されたことが示唆された．また約 110 kDa の分子サイズを持つ ALDP-GFP 並びに 83 kDa の野生型 ALDP は,ペルオキシソームマーカーとほぼ同じ分布を示していたことからペルオキシソームに局在していることが示唆された．また変異型 ALDP-GFP(G116R, S606P)も同様の分布を示した．一方,変異型 ALDP-GFP(H667D)を安定過剰発現している細胞の場合は,ALDP-GFP のバンドは検出されなかった(Fig. 3)．興味深いことに, PMP70 は検出されたが , 共発現させた野生型 ALDP のバンドも検出されなかった．また変異型 ALDP(S606L)についても同様であった．これらの結果は , 変異型 ALDP ( H667D, S606L ) は PMP70 とではなく,野生型 ALDP と複合体を形成し,両者が分解される可能性を示唆している． ABC タンパク質の機能発現に重要である TMD や NBD 以外の C 末端部位での変異がタンパク質の安定性に影響を及ぼすことは興味深い．ALDP の C 末端部位である 600―700 アミノ酸での変異が X-ALD を引き起こす頻度が高いことから,ALDP の C 末端部位はタンパク質の安定性に重要な役割を担っている可能性がある．Liu らは ALDP のダイマー化には C 末端部位(AA.631―745)が重要であると報告している．13) H667D や S606L のような変異は,それ自身あるいは野生型 ALDP とミスフォールドしたダイマーを形成し,異常タンパク質として認識され分解されると考えられる．一方,変異型 ALDP-GFP(R104C)はペルオキシソーム分画に回収されるものの,フラグメント化していること 169 Fig. 4. Login to comment 44 ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp EŠect of Protease Inhibitors on the Stability of ALDP-GFP (H667D) and Wild Type ALDP in CHO Cells CHO cells co-expressing wild type ALDP and ALDP-GFP (H667D) were cultured with each protease inhibitors. Login to comment 45 ABCD1 p.Tyr174Cys 169 No. 1 İc;ʔe;఑İb;Ĳb;Ĳa;௷ıf;&#ff0e;௭Ĵc;఑Ĳe;d5;e9;b0;e1;f3;c8;Ĳf;,0.1 M sodium carbonate 3e6;ᳮĲb;ఐ௷௺>bd;3fa;௯Ĵc;Ĳa;௤௭௼ ఐĴa;,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;̳c;Ĳb;ɹf;ᐭ௯Ĵc;ıf;ĳe;ĳe;௻௢Ĵb; ௭௼İc;̙a;ᖂ௯Ĵc;ıf;&#ff0e;᜕ᶒɂb; ALDP(Y174C)Ĳe;ᛊ ᔠ,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;ᑖ˱b;Ĳb;8de;5ce;௯Ĵc;ıf; ALDP-GFP Ĳf;c11;[cf;௻௢௷ıf;&#ff0e; 6. Login to comment 46 ABCD1 p.Arg660Trp ABCD1 p.Gly512Ser ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ᜕ᶒɂb; ALDP Ĳe;ᑖYe3;Έe;a0b;Ĳe;Ye3;᪆ Ab0;˯f;bf;f3;d1;af;cea;İc;b63;௱௤d5;a9;fc;eb;c7;a3;f3;b0;ఔ5d7;௫ Ĵb;௭௼Ĳf;,ıd;Ĳe;bf;f3;d1;af;cea;Ĳe;b63;e38;Ĳa;a5f;Pfd;˿a;Ife;Ĳe;ıf;ఉ Ĳb;fc5;♐௻௢Ĵb;&#ff0e;΋a;f1d;b50;᜕ᶒĲa;௽İc;b58;ᙠ௳Ĵb;௼,bf;f3; d1;af;cea;İc;df;b9;d5;a9;fc;eb;c7;a3;f3;b0;௯Ĵc;Ĵb;&#ff0e;௭Ĳe;df;b9;d5; a9;fc;eb;c9;bf;f3;d1;af;İc;d30;Pde;᜜ఆᑖccc;௯Ĵc;ıf;Ĵa;,d30;Pde;ᑁ Ĳb;Tc4;a4d;௱ıf;Ĵa;௳Ĵb;௼˯f;f53;Ĳb;௼௷௺ᬿఉ௺ᨵbb3;Ĳb;Ĳa;Ĵb; ıf;ఉ,௭Ĳe;ఐ௦Ĳa;bf;f3;d1;af;Ĳf;d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;,ea;bd; bd;fc;e0;b49;Ĳb;ఐ௷௺fc5;΅f;Ĳb;ᑖYe3;௯Ĵc;Ĵb;&#ff0e;௵Ĳa;ĳf;Ĳb;,8a2; Pde;ឋdda;dad;Kc7;Ĳe;țf;8e0;bf;f3;d1;af;cea; CFTR Ĳf;d30;Pde;̳c;a4;aa; f3;c1;e3;cd;eb;௼௱௺a5f;Pfd;௳Ĵb; ABC bf;f3;d1;af;cea;௻௢Ĵb; İc;,᜕ᶒ CFTR Ĳf;c0f;Pde;f53;̳c;İb;఑d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;Ĳb; ea;af;eb;fc;c8;௯Ĵc;ᑖYe3;௯Ĵc;Ĵb;௭௼İc;ᛇȠa;௯Ĵc;௺௤ Ĵb;&#ff0e; 32,33) ௱İb;௱Ĳa;İc;఑,᜕ᶒɂb; ALDP ఔ;cb;ఉ௼௱ ௺,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;̳c;bf;f3;d1;af;cea;Ĳb;௸௤௺Ĳe;Ye3;᪆ Ĳf;ĳb;௼క௽ʹc;Ĵf;Ĵc;௺௤Ĳa;௤&#ff0e; ᜕ᶒɂb; ALDP Ĳe;e00;Έe;ឋ˿a;Ife;௼b89;b9a;Έe;ᒖ˿a;Ife;b9f; a13; ఐĴa;,ALDP (S606L, R617H, H667D, R104C) Ĳf;, d7;ed;c6;a2;fc;bc;Ĳb;ఐĴa;ᑖYe3;௯Ĵc;௺௤Ĵb;௼?a8;b9a;௯Ĵc;ıf;&#ff0e; ıd;௭௻,ALDP-GFP(H667D)ఔ˿a;Ife;௱௺௤Ĵb; CHO d30;Pde;Ĳb;ᔜa2e;d7;ed;c6;a2;fc;bc;σb;bb3;ᒐఔ3e6;ᳮ௱,Ye3; ᪆ఔʹc;௷ıf;&#ff0e;ıd;Ĳe;d50;ʧc;,d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;σb;bb3;ᒐ௻௢ Ĵb; lactacystin ఔ3e6;ᳮ௱ıf;d30;Pde;௻Ĳf; ALDP-GFP 5ca;ఁ ALDP Ĳe; d0; f3; c9; İc; 3fa; Ife; ௱ ıf; ( Fig. 4 ) &#ff0e; e00; Ab9; , leupeptin, AEBSF, E64d Ĳb;Ĳf;4b9;ʧc;İc;Ĳa;İb;௷ıf;&#ff0e;ĳe; ıf;ed6;Ĳe;d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;σb;bb3;ᒐ௻௢Ĵb; MG132 ఊᨵ4b9; ௻௢௷ıf;&#ff0e;௯఑Ĳb;d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;σb;bb3;ᒐĲb;ఐĴa;ᑖYe3; ఔ⌫Ĵc;ıf;᜕ᶒɂb; ALDP-GFP(H667D)Ĳe;d30;Pde;ᑁc40; ᙠఔVcd;ᐝᢙf53;cd5;௻Yb3;bdf;௳Ĵb;௼,da;eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;Ĳb; c40;ᙠ௱௺௤Ĵb;௭௼İc;Nba;a8d;௯Ĵc;ıf;&#ff0e;e00;Ab9;,᜕ᶒɂb; ALDP (R104C) Ĳe;d5;e9;b0;e1;f3;c8;ᓄĲf;e0a;a18;d7;ed;c6;a2;fc; bc;3e6;ᳮ௻Ĳf;σb;bb3;௯Ĵc;Ĳa;İb;௷ıf;&#ff0e; ௯఑Ĳb; ALD <a3;ὅᵫᩭd30;Pde;Ĳe;ᑁ8e0;ឋ᜕ᶒ ALDP Ĳe;ᑖYe3;௼d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;ᑖYe3;cfb;Ĳe;_a2;e0e;Ĳb;௸௤௺Nba;a8d; ௳Ĵb;ıf;ఉ,᜕ᶒɂb; ALDP(R617H)ఔᢝ௸<a3;ὅᵫ ᩭdda;dad;Rbd;d30;Pde;ఔᵨ௤௺bf;f3;d1;af;ᑖYe3;Ĳe;σb;bb3;b9f; a13;ఔʹc; ௷ıf;&#ff0e;ıd;Ĳe;d50;ʧc;,lactacystin ௼ MG132 3e6;ᳮĲb;ఐĴa;, ALDP Ĳe;d0;f3;c9;İc;3fa;Ife;௱ıf;&#ff0e;ee5;e0a;Ĳe;d50;ʧc;ఐĴa;,da; eb;aa;ad;b7;bd;fc;e0;̳c;e0a;Ĳb;Ĳf;df;b9;d5;a9;fc;eb;c9;௱ıf;bf;f3;d1; af;cea;ఔa8d;b58;௳Ĵb;ed5;d44;ĳf;İc;b58;ᙠ௱,d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;5ca; ఁed6;Ĳe;d7;ed;c6;a2;fc;bc;ఔecb;௱௺᣸◀௱௺௤Ĵb;௭௼İc;̙a; ᖂ௯Ĵc;ıf;&#ff0e; e00;Ab9;,c71;ᵪ఑Ĳf; ALD <a3;ὅdda;dad;Rbd;d30;Pde;ఔ &#ff3b;35 S&#ff3d; e1;c1; aa;cb;f3;௻d1;eb;b9;c1;a7;a4;b9;௳Ĵb;௭௼Ĳb;ఐĴa;,᜕ᶒɂb; ALDP (G512S, R660W) Ĳe;ᑖYe3;İc; E-64 ௼ leupepu- tin Ĳb;ఐĴa;ᢓᑴ௯Ĵc;Ĵb;௭௼ఔᛇȠa;௱௺௤Ĵb;&#ff0e; 34) f7c;఑ Ĳe;b9f; a13;௻Ĳf;d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;σb;bb3;ᒐĲb;௸௤௺Ĳf;b9f; a13;௱ ௺௤Ĳa;௤Ĳe;௻,d7;ed;c6;a2;bd;fc;e0;Ĳe;_a2;e0e;Ĳf;e0d;ʔe;௻௢Ĵb; İc;,᜕ᶒɂb; ALDP Ĳe;ᑖYe3;Ĳb;Ĳf;,⋋ᦪĲe;d7;ed;c6;a2;fc; bc;İc;_a2;e0e;௱௺௤Ĵb;5ef;Pfd;ឋİc;௢Ĵb;&#ff0e; 7. Login to comment 48 ABCD1 p.Tyr174Cys 1 が明らかになった．これらのフラグメントは,0.1 M sodium carbonate 処理によって抽出されないことより,ペルオキシソーム膜に挿入されたままであることが示唆された．変異型 ALDP(Y174C)の場合,ペルオキシソーム分画に回収された ALDP-GFP は少量であった． 6. Login to comment 49 ABCC7 p.Arg104Cys ABCC7 p.Arg104Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Arg660Trp ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly512Ser ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro ABCC7 p.His667Asp ABCC7 p.His667Asp 変異型 ALDP の分9e3;過程の解析新生タンパ0af;質が正し;044;フ0a9;ールディングを受けることは,そのタンパク質の正常な機能発現のために必須である．遺伝子変異などが存在すると,タンパク質がミスフォールディングされる．このミスフォールドタンパクが細胞外へ分泌されたり,細胞内に蓄積したりすると生体にとって極めて有害になるため,このようなタンパクはプロテアソーム,リソソーム等によって迅速に分解される．ちなみに,嚢胞性線維症の原因タンパク質 CFTR は細胞膜イオンチャネルとして機能する ABC タンパク質であるが,変異 CFTR は小胞体膜からプロテアソームにリクルートされ分解されることが報告されている．32,33) しかしながら,変異型 ALDP を始めとして,ペルオキシソーム膜タンパク質についての解析はほとんど行われていない．変異型 ALDP の一過性発現と安定過剰発現実験より,ALDP(S606L, R617H, H667D, R104C)は, プロテアーゼにより分解されていると推定された．そこで,ALDP-GFP(H667D)を発現している CHO 細胞に各種プロテアーゼ阻害剤を処理し,解析を行った．その結果,プロテアソーム阻害剤である lactacystin を処理した細胞では ALDP-GFP 及び ALDP のバンドが出現した ( Fig. 4 )．一方 , leupeptin, AEBSF, E64d には効果がなかった．また他のプロテアソーム阻害剤である MG132 も有効であった．さらにプロテアソーム阻害剤により分解を逃れた変異型 ALDP-GFP(H667D)の細胞内局在を蛍光抗体法で観察すると,ペルオキシソームに局在していることが確認された．一方,変異型 ALDP(R104C)のフラグメント化は上記プロテアーゼ処理では阻害されなかった．さらに ALD 患者由来細胞の内因性変異 ALDP の分解とプロテアソーム分解系の関与について確認するため,変異型 ALDP(R617H)を持つ患者由来線維芽細胞を用いてタンパク分解の阻害実験を行った．その結果,lactacystin と MG132 処理により, ALDP のバンドが出現した．以上の結果より,ペルオキシソーム膜上にはミスフォールドしたタンパク質を認識する仕組みが存在し,プロテアソーム及び他のプロテアーゼを介して排除していることが示唆された．一方,山田らは ALD 患者線維芽細胞を［35 S］メチオニンでパルスチェイスすることにより,変異型 ALDP(G512S, R660W)の分解が E-64 と leupepu- tin により抑制されることを報告している．34) 彼らの実験ではプロテアソーム阻害剤については実験していないので,プロテアソームの関与は不明であるが,変異型 ALDP の分解には,複数のプロテアーゼが関与している可能性がある． 7. Login to comment 52 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro Some mutant ALDPs (R104C, G116R, S342P, Q544R and S606P) are normally inserted into the peroxisomal membrane, and others were mislocalized (Y174C) or degraded by proteasome (S606L, R617H and H667D). Login to comment 53 ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Tyr174Cys ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Gly116Arg ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.Ser606Pro ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.His667Asp ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Arg617His ABCD1 p.Ser606Leu ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Gln544Arg ABCD1 p.Arg104Cys ABCD1 p.Ser342Pro ABCD1 p.Ser342Pro 170 Vol. 127 (2007) その結果より,ミスセンス変異 ALDP は以下に示すように 4 種類の細胞内動態を持つことが示された(Fig. 5)．1) 野生型と同様にペルオキシソームに局在するがその機能が阻害されている変異 (R104C, G116R, S342P, Q544R, S606P),2) ペルオキシソームへの局在化に障害がある変異(Y174C), 3) 変異によりタンパク質の安定性が低下しプロテアソームでの分解を受けるが,一部ペルオキシソームに局在する変異(S606L),4) 変異によりタンパク質の安定性が低下しプロテアソームで選択的に分解を受け,細胞内でほとんど確認できない変異 (R617H, H667D)の 4 種類のパターンである．発現量も局在化も正常な変異では,ABC タンパク質としての機能に直接関与している機能ドメインの障害が起こっていると推察される．この中で G116R, S342P は TMD に位置しており,基質の認識や輸送に障害があると推察される．また Q544R, S606P は ATP との結合・加水分解に関与する NBD に位置している．このような変異は,ALDP の ABC タンパク質としての機能を解析するために有益と考えられる．発現量は正常だが局在化に異常が認められた Y174C は,TMD2 と 3 の間のループ 2 に位置しており,この領域が ALDP のペルオキシソームへのターゲッティングに必要であることを示している． ALDP のターゲッティングに必要な領域は 67―164 番目のアミノ酸に存在することが報告されている．20) このことから,Y174C の変異による構造変化のため,ターゲッティングシグナルがマスクされているのかもしれない．このタイプの変異は ALDP のペルオキシソームへの局在化を調べる上で重要と考えられる． ALDP の変異で最も多いミスセンス変異ではその多くが細胞内で分解を受けている．R617H 及び H667D では発現量の著しい低下が認められる．特に安定発現した CHO では immunoblot で検出できなかった．ミスフォールドタンパク質の分解システムの 1 つにプロテアソームによる分解系がある．このタンパク質分解は,生物の様々な高次機能の制御や環境ストレスに応答した恒常性の維持(ストレス応答,タンパク質の品質管理など)に必須な役割を担っている．しかし,小胞体を経由して合成される分泌タンパク質や膜タンパク質に比べて,小胞体を経由しない細胞内タンパク質の品質管理機構はあまり報告されていない．ALDP は遊離のポリソームから直接ペルオキシソームに輸送されるが,この過程でどのように R617H, H667D などの変異が認識され,プロテアソーム系が働いているか興味深い． 171171No. Login to comment