ベータセクレターゼ

の ベータセクレターゼ プロテアーゼファミリーに属しています。これは、脳での情報伝達において重要な役割を果たすベータアミロイドの形成に関与しています。同時に、ベータセクレターゼとベータアミロイドはアルツハイマー病の発症に重要な役割を果たしています。

ベータセクレターゼとは何ですか？

ベータセクレターゼはプロテアーゼのグループに属し、特定のポイントでタンパク質を分割します。小胞体とゴルジ体の膜にあります。彼らの活動的な中心は2つのアスパラギン酸残基を含んでいます。

このアクティブな中心は、余分な膜領域にあります。ベータセクレターゼはアスパラギン酸プロテアーゼとしても知られています。活性型は二量体で、ベータセクレターゼの他にアルファセクレターゼとガンマセクレターゼもあります。 3つのプロテアーゼはすべて、タンパク質APP（アミロイド前駆体タンパク質）を分解します。ベータアミロイドは、ベータおよびガンマセクレターゼの間に形成されます。 APPの正確な機能はまだわかっていません。しかし、アミロイドは情報伝達において重要な役割を果たすようです。しかし、よく知られているのは、ベータアミロイドがアルツハイマー病の発症に重要な役割を果たすことです。それらはアミロイドプラークとして脳に沈着する可能性があります。

機能、効果、タスク

ベータセクレターゼの機能は、タンパク質APPをベータアミロイドに分解することです。アミロイドベータ40とアミロイドベータ42として知られている2つのベータアミロイドがあります。それらは2つの酵素ベータセクレターゼとガンマセクレターゼの助けを借りて作成されます。ベータアミロイドは抗菌効果があります。

同時に、彼らは神経線維のミエリン鞘の構築に関与しています。ただし、アミロイドは神経毒性もあります。それらは脳内にいわゆるアミロイド斑を形成し、アルツハイマー病を引き起こす可能性があります。これらの毒性プラークは、タンパク質APPが最初にベータセクレターゼによって切断されたときにのみ発生します。アルファセクレターゼによって分割されると、プラークを形成しない水溶性タンパク質が形成されます。しかし、ニューロンへの情報伝達には、ある程度のベータアミロイドが必要です。科学的研究は、ベータアミロイドが脳内の情報伝達において中心的な役割を果たすことさえ示しています。プロセスのメカニズムはまだ十分に知られていません。

教育、発生、特性および最適値

ベータセクレターゼは、小胞体とゴルジ体の膜貫通成分としてすべての体細胞に含まれています。通常の代謝では、抗菌防御のためにAPPを切断することにより、常にベータアミロイドを生成します。ベータアミロイドはそこに蓄積されていません。ほとんどのタンパク質APPは細胞から突き出ています。小さい部分はセル内にあります。いわゆる膜貫通分子です。

β-セクレターゼに加えて、α-セクレターゼはタンパク質APPを小さな非アミロイド分子に分割しますが、これは水溶性でどこにも堆積しません。ベータアミロイドとは対照的に、アルファアミロイドによって形成されたタンパク質は神経保護特性を持っています。それらは脳を神経毒性プラークから保護します。タンパク質APPがベータセクレターゼによって分割されると、水溶性の部分も最初に分割されます。次に、2番目のステップとして、残りの分子がガンマセクレターゼによってベータアミロイドとAPPの細胞内ドメインに分割されます。

病気と障害

アルツハイマー病の発症に関連するベータ-セクレターゼの役割はよく知られています。ベータアミロイドの濃度が増加すると、それらはアミロイドプラークとして脳に沈着する可能性があります。これはニューロンの死につながり、したがって脳の萎縮につながります。

老人斑が発生するメカニズムはまだ完全には解明されていません。ベータアミロイドは生物において重要な機能を持っています。特に、それらは情報処理において中心的な役割を果たす。ただし、濃度が高くなりすぎると、ニューロン間にプラークとして沈着します。前駆体APPの分割には、2つの競合するパスがあります。 APPは、アルファセクレターゼによって水溶性成分に分解されるか、ベータおよびガンマセクレターゼによってベータアミロイドに分解されます。両方の反応は互いにバランスしています。この平衡が第2の崩壊経路に有利にシフトすると、アルツハイマー病が発症します。

いくつかの突然変異が原因であることが発見されました。ただし、ベータ-セクレターゼに影響を与える突然変異は役割を果たしません。とりわけ、遺伝子組み換えAPPはアルツハイマー病のリスクを高める可能性があります。タンパク質APPは、21番染色体の遺伝子によってコードされています。この遺伝子の変異はアルツハイマー病を引き起こす可能性があります。ダウン症候群はまた、老人斑に基づく認知症を発症する可能性が高くなります。 21番染色体が3回存在するため、ここではタンパク質APPの濃度が増加します。全体として、病気の原因はまだ完全には解明されていません。遺伝的要因に加えて、脳の炎症過程、プリオン感染、糖尿病、高コレステロール値、外傷、環境への影響についても説明されています。

食品中のアルミニウム濃度の増加はアルツハイマー病を引き起こす可能性があることが示唆されています。しかし、結局のところ、この疾患の状態は常にベータアミロイドからの老人性アミロイド斑の形成です。アルツハイマー病は認知症の増加を特徴としています。認知能力が低下し、日常の活動に対処することがますます困難になります。

病気の治療はまだ可能ではありません。病気のプロセスだけが減速することができます。いわゆるベータセクレターゼ阻害剤を開発するための努力が現在行われている。これらは、アルツハイマー病の病気のプロセスを停止するためにベータセクレターゼの活性を阻害すると考えられている薬です。これまでのところ、市場にはベータセクレターゼ阻害剤はありません。対応する医薬品開発はまだ初期段階です。一般的な見積もりによると、アルツハイマー病に対する薬剤の導入は、少なくとも2018年から予定されています。