ショウジョウバエのアミロイドパチーとタウパチーのモデルにおけるオートファジー遺伝子の発現に特徴的な変化が見られた

Distinctive alteration in the expression of autophagy genes in Drosophila models of amyloidopathy and tauopathy.

• Mehrnaz Haghi
• Raheleh Masoudi
• Seyed Morteza Najibi

抄録

背景:

アルツハイマー病（AD）は認知症の中で最も一般的なタイプの一つです。アミロイドβのプラークとタウの神経原線維のもつれは、ADの2つの主要な特徴です。これら2つのタンパク質の代謝は、部分的にはオートファジー経路に依存している。ADにおけるオートファジー機能不全とタンパク質凝集は悪循環に関与している可能性がある。本研究の目的は、タウまたはアミロイドβ42（Aβ42）がオートファジー遺伝子の発現に影響を与えるかどうか、また、それらが同じように効果を発揮するかどうかを調べることであった。

BACKGROUND: Alzheimer's disease (AD) is one the most common types of dementia. Plaques of amyloid beta and neurofibrillary tangles of tau are two major hallmarks of AD. Metabolism of these two proteins, in part, depends on autophagy pathways. Autophagy dysfunction and protein aggregation in AD may be involved in a vicious circle. The aim of this study was to investigate whether tau or amyloid beta 42 (Aβ42) could affect expression of autophagy genes, and whether they exert their effects in the same way or not.

方法:

Aβ42 または Tau R406W のいずれかを発現するトランスジェニックを用いて、オートファジー遺伝子の発現レベルを定量的 PCR で測定した。

METHODS: Expression levels of some autophagy genes, , , , and , were measured using quantitative PCR in transgenic expressing either Aβ42 or Tau R406W.

結果:

Aβ42を発現するハエでは生後5日目と25日目の両方でmRNAレベルが低下し、25日目のTau R406Wを発現するハエではmRNAレベルが上昇することがわかった。Aβ42またはTau R406Wのいずれかを発現する25日齢のハエでは発現量が有意に増加したが、Aβ42を発現する5日齢のハエでは発現量に有意な変化は見られなかった。Tau R406WまたはAβ42を発現する25日齢のトランスジェニックハエでは、この遺伝子の発現量は有意に減少した。

RESULTS: We found that mRNA levels were downregulated in Aβ42-expressing flies both 5 and 25 days old, while they were increased in 25-day-old flies expressing Tau R406W. Both and were upregulated at day 5 and then downregulated in 25-day-old flies expressing either Aβ42 or Tau R406W. expression levels were significantly increased in 5-day-old flies expressing Tau R406W, while there was no significant change in the expression levels of this gene in 5-day-old flies expressing Aβ42. Expression levels of were significantly decreased in 25-day-old transgenic flies expressing Tau R406W or Aβ42.

結論:

我々は、Aβ42とTau R406Wの両方がオートファジー遺伝子の調節障害を介してオートファジーに影響を与える可能性があると結論付けた。興味深いことに、これらの病理学的蛋白質は、異なる経路を介して独立してオートファジーに有害な影響を及ぼしていると考えられます。

CONCLUSION: We conclude that both Aβ42 and Tau R406W may affect autophagy through dysregulation of autophagy genes. Interestingly, it seems that these pathological proteins exert their toxic effects on autophagy through different pathways and independently.