プロリルエンドペプチダーゼ様はα-シヌクレイン凝集の播種を促進し、この効果はセリンペプチダーゼ阻害剤PMSFによって逆転される

Prolyl Endopeptidase-Like Facilitates the α-Synuclein Aggregation Seeding, and This Effect Is Reverted by Serine Peptidase Inhibitor PMSF.

• Gabriel S Santos
• William Y Oyadomari
• Elizangela A Carvalho
• Ricardo S Torquato
• Vitor Oliveira

抄録

α-シヌクレイン（α-Syn）の凝集はパーキンソン病（PD）の特徴であり、α-Synのオリゴマー化／凝集はセリンペプチダーゼであるプロリルオリゴペプチダーゼ（POP）によって促進される。ほとんどの阻害剤およびその活性部位における障害変異を含む、POPのコンフォメーションに影響を与える因子は、これらのタンパク質の相互作用から生じるα-Syn凝集の加速に影響を与える。しかしながら、α-SynはPOPによって切断されないことは注目に値する。プロリルエンドペプチダーゼ様タンパク質（PREPL）は、POPファミリーに属するセリンペプチダーゼと構造的に関連している。α-Syn-POPの研究に基づいて、PREPLがシナプス小胞エキソサイトーシスの制御に寄与している可能性があることを知り、このタンパク質がα-Synに遭遇した場合のα-Syn-PREPL相互作用を調べました。これら2つのヒトタンパク質の結合は、約5.7μMの見かけの親和定数で観察され、POPを用いたα-Synアッセイと同様に、PREPLの存在は、α-Synの切断を伴わず、オリゴマー化/凝集イベントを加速した。さらに、このような加水分解切断の欠如にもかかわらず、セリンペプチダーゼ活性部位阻害剤であるフェニルメチルスルホニルフルオリド(PMSF)は、PREPLによるα-Syn凝集の亢進を抑制した。このように、シヌクレイン異常症の治療薬としてPOP阻害剤が注目されていることを考えると、今回のデータはPREPLがこの目的のためのもう一つの潜在的なターゲットであることを示唆しています。

The aggregation of α-synuclein (α-Syn) is a characteristic of Parkinson's disease (PD). α-Syn oligomerization/aggregation is accelerated by the serine peptidase, prolyl oligopeptidase (POP). Factors that affect POP conformation, including most of its inhibitors and an impairing mutation in its active site, influence the acceleration of α-Syn aggregation resulting from the interaction of these proteins. It is noteworthy, however, that α-Syn is not cleaved by POP. Prolyl endopeptidase-like (PREPL) protein is structurally related to the serine peptidases belonging to the POP family. Based on the α-Syn-POP studies and knowing that PREPL may contribute to the regulation of synaptic vesicle exocytosis, when this protein can encounter α-Syn, we investigated the α-Syn-PREPL interaction. The binding of these two human proteins was observed with an apparent affinity constant of about 5.7 μM and, as in the α-Syn assays with POP, the presence of PREPL accelerated the oligomerization/aggregation events, with no α-Syn cleavage. Furthermore, despite this lack of hydrolytic cleavage, the serine peptidase active site inhibitor phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) abolished the enhancement of the α-Syn aggregation by PREPL. Therefore, given the attention to POP inhibitors as potential drugs to treat synucleinopathies, the present data point to PREPL as another potential target to be explored for this purpose.