プロテアーゼのOmiはマイトジェン活性化プロテインキナーゼキナーゼのMEK1を切断してミクログリアの活性化を抑制する

Sci. Signal., 21 August 2012
Vol. 5, Issue 238, p. ra61
[DOI: 10.1126/scisignal.2002946]

Qingsong Hu^1,2, Bin Li¹, Ranjie Xu¹, Dong Chen², Chenchen Mu², Erkang Fei¹, and Guanghui Wang^1,2*

¹ Laboratory of Molecular Neuropathology, Key Laboratory of Brain Function and Diseases and School of Life Sciences, University of Science and Technology of China, Chinese Academy of Sciences, Hefei, Anhui 230027, China.
² Laboratory of Molecular Neuropathology, Department of Pharmacology, Soochow University College of Pharmaceutical Sciences, Suzhou, Jiangsu 201203, China.

* To whom correspondence should be addressed. E-mail: wghui@ustc.edu.cn

要約：パーキンソン病における炎症は、疾患の発症と密接な関係がある。プロテアーゼのOmiをコードするOmiの突然変異は、ヒトおよびマウスモデルにおける神経変性およびパーキンソン病と関連がある。mnd2（運動ニューロン変性2）マウスで生じる重度の神経変性および神経炎症は、S276Cの点突然変異によるOmiのプロテアーゼ活性の喪失によって生じるが、神経変性を誘発するOmiの基質は不明である。われわれは、中枢神経系に存在するマクロファージであるミクログリアによる炎症性分子の産生にOmiが必要であることを明らかにした。Omiは、上流のキナーゼMEK1（マイトジェン活性化または細胞外シグナル調節プロテインキナーゼキナーゼ1）を切断することによって、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）の細胞外シグナル調節キナーゼ1および2（ERK1/2）の活性化を抑制した。ミクログリア細胞内のOmiをノックダウンするとERK1/2が活性化し、IκBα［核因子κB（NF-κB）α阻害因子］が分解することによって、NF-κBが活性化し、腫瘍壊死因子αや誘導型一酸化窒素合成酵素などの炎症性分子をコードする遺伝子が発現する。Omiのノックダウンによる炎症性分子の産生はMEK1特異的阻害薬U0126によって遮断された。また、ミクログリア細胞株におけるプロテアーゼ活性欠損S276C Omi変異体の発現はMEK1の切断、あるいはERK1/2活性化に影響を及ぼさなかった。mnd2マウスの脳では、炎症性分子をコードするいくつかの遺伝子の転写の亢進、およびアストロサイトおよびミクログリアの活性化が認められた。したがって、本研究によって、Omiが神経炎症を抑制する内因性の細胞因子であることが示された。

Q. Hu, B. Li, R. Xu, D. Chen, C. Mu, E. Fei, G. Wang, The Protease Omi Cleaves the Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase MEK1 to Inhibit Microglial Activation. Sci. Signal. 5, ra61 (2012).