JP5682795B2 - APP Localization Detection Method - Google Patents

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Description

本発明は、特定の抗体を用いてAPPの局在を検出する方法に関する。   The present invention relates to a method for detecting the localization of APP using a specific antibody.

アルツハイマー症(アルツハイマー病ともいう。以下単にADと省略することがある)は厚生労働省老険局データと患者調査の結果をもとに推計すると、2010年時点におけるアルツハイマー型認知症患者数は約116万人、2015年には142万人、2025年には220万人に達すると予測される。米国では530万人が罹病しているといわれ、65歳以上では死亡原因の5位、30年以内には世界で患者数が1位になる疾病と予測されている。
ここで、患者数の多い他の疾病である、高血圧、糖尿病、高脂血症は、完全に治癒できないまでもその病状を進行させずにコントロールすることが可能になってきており、ガンも一部についてであるが、治癒またはその病状はコントロール可能になりつつある。しかし、ADは、原因および作用機序が不明であり、その病状の進行ほとんどコントロールできていない。(真の発症は10〜20年依然だが)ADであると診断を受けてから死亡までの(通常5〜12年)家族の精神的・経済的負担は疾病の中でも最も大きく社会問題の1つである。したがって、ADは早期診断、予防、治療の社会的要請が極めて高い疾病である。
ADが進行すると、症状として脳細胞の消失による脳の退縮が起こることが知られており、これに関係している中心分子としてアミロイドβA4プレカーサープロテイン(以下APPと略する)が知られている。ADの発症機序については、APPの機能、役割、代謝調節等すでに30年以上も研究が続けられているが、いまだに解明されていない部分が多く、少なくともAβ42またはAβ43の蓄積とAD発症の相関は極めて高いだろうということまでは分かっているが全てではない(非特許文献1)。これまで、APPの存在部位は完全には把握されておらず、細胞質に存在するものと考えられていた(非特許文献2〜7)。
Alzheimer's disease (also called Alzheimer's disease, which may be simply abbreviated as AD hereinafter) is estimated based on the Ministry of Health, Labor and Welfare Ministry of Health data and patient survey results. The number of Alzheimer-type dementia patients as of 2010 is about 116. It is estimated that the number will reach 1.40 million in 2015 and 2.2 million in 2025. In the United States, 5.3 million people are said to be affected, and it is predicted that the disease will be the fifth leading cause of death at the age of 65 and over, and that the number of patients will be the highest in the world within 30 years.
Here, other diseases with a large number of patients, such as hypertension, diabetes, and hyperlipidemia, have become possible to control without progressing the disease, even if they cannot be completely cured. As for the part, healing or its pathology is becoming controllable. However, the cause and mechanism of action of AD are unknown, and the progression of the disease state is hardly controlled. (Although the true onset is still 10 to 20 years) The family's mental and economic burden from diagnosis to AD until death (usually 5 to 12 years) is one of the biggest social problems among the diseases It is. Therefore, AD is a disease with extremely high social demands for early diagnosis, prevention, and treatment.
As AD progresses, it is known that brain regression occurs due to the disappearance of brain cells as a symptom, and amyloid βA4 precursor protein (hereinafter abbreviated as APP) is known as a central molecule related thereto. The mechanism of AD has been studied for more than 30 years, including the function, role, and metabolic regulation of APP, but there are still many parts that have not been elucidated, and at least the accumulation of Aβ42 or Aβ43 and the correlation between the onset of AD Is known to be extremely high, but not all (Non-Patent Document 1). Until now, the location of APP has not been completely grasped, and has been considered to exist in the cytoplasm (Non-Patent Documents 2 to 7).

実験医学 2008年10月号 Vol.26 No.16 異常タンパク質蓄積とアルツハイマー病の治療戦略 Proteolysis機構の解明と,バイオマーカーによる診断法確立への挑戦 岩坪威/企画Experimental Medicine October 2008 Vol.26 No.16 Abnormal Protein Accumulation and Treatment Strategy for Alzheimer's Disease Elucidation of Proteolysis Mechanism and Challenge to Establish Diagnosis by Biomarker Takeshi Iwatsubo / Planning T.E. Golde, S. Estus, M. Usiak, L.H. Younkin, S.G. Younkin SG, Expression of beta amyloid protein precursor mRNAs: Recognition of a novel alternatively spliced form and quantitation in Alzheimer's disease using PCR, Neuron. 4 (1990) 253-67.TE Golde, S. Estus, M. Usiak, LH Younkin, SG Younkin SG, Expression of beta amyloid protein precursor mRNAs: Recognition of a novel alternatively spliced form and quantitation in Alzheimer's disease using PCR, Neuron. 4 (1990) 253-67 . G. Thinakaran, E.H. Koo, Amyloid precursor protein trafficking, processing, and function, J. Biol. Chem. 283 (2008) 29615-2969.G. Thinakaran, E.H.Koo, Amyloid precursor protein trafficking, processing, and function, J. Biol. Chem. 283 (2008) 29615-2969. W.T. Kimberly, J.B. Zheng, S.Y. Guenette, D.J. Selkoe, The intracellular domain of the beta-amyloid precursor protein is stabilized by Fe65 and translocates to the nucleus in a notch-like manner, J. Biol. Chem. 276 (2001) 40288-40292.WT Kimberly, JB Zheng, SY Guenette, DJ Selkoe, The intracellular domain of the beta-amyloid precursor protein is stabilized by Fe65 and translocates to the nucleus in a notch-like manner, J. Biol. Chem. 276 (2001) 40288- 40292. R.C. von Rotz, B.M. Kohli, J. Bosset, M. Meier, T. Suzuki, R.M. Nitsch, U. Konietzko, The APP intracellular domain forms nuclear multiprotein complexes and regulates the transcription of its own precursor, J. Cell Sci. 117 (2004) 4435-4448.RC von Rotz, BM Kohli, J. Bosset, M. Meier, T. Suzuki, RM Nitsch, U. Konietzko, The APP intracellular domain forms nuclear multiprotein complexes and regulates the transcription of its own precursor, J. Cell Sci. 117 ( 2004) 4435-4448. H. Yamaguchi, T. Yamazaki, K. Ishiguro, M. Shoji, Y. Nakazato, S. Hirai, Ultrastructural localization of Alzheimer amyloid beta/A4 protein precursor in the cytoplasm of neurons and senile plaque-associated astrocytes, Acta Neuropathol. 85 (1992) 15-22.H. Yamaguchi, T. Yamazaki, K. Ishiguro, M. Shoji, Y. Nakazato, S. Hirai, Ultrastructural localization of Alzheimer amyloid beta / A4 protein precursor in the cytoplasm of neurons and senile plaque-associated astrocytes, Acta Neuropathol. 85 (1992) 15-22. G.L. Caporaso, K. Takei, S.E. Gandy, M. Matteoli, O Mundigl, P. Greengard, P. De Camilli, Morphologic and biochemical analysis of the intracellular trafficking of the Alzheimer beta/A4 amyloid precursor protein, J. Neurosci. 14 (1994) 3122-3138.GL Caporaso, K. Takei, SE Gandy, M. Matteoli, O Mundigl, P. Greengard, P. De Camilli, Morphologic and biochemical analysis of the intracellular trafficking of the Alzheimer beta / A4 amyloid precursor protein, J. Neurosci. 14 ( 1994) 3122-3138.

本発明は、APPの機能、役割、代謝調節等の解明にとって有益と思われるAPPの局在情報を得る方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for obtaining the localization information of APP that seems to be useful for elucidating the function, role, metabolic regulation and the like of APP.

APPの検出方法について鋭意検討した結果、APPのN末端側を認識する特定の抗体を特定の条件で用いた場合に、神経癌細胞等の細胞質、核または核小体にAPPが存在していることを発見した。長年の膨大な研究の中でもAPPのN末端側が核に局在するという知見は全く知られておらず新規な知見である。また、この知見が意味する内容は、細胞の盛衰を左右する重要な調節への関与である。
具体的には本発明は以下の構成を有する。
〔1〕以下の工程を含むAPPを検出する方法。
(a)細胞中のAPPと、APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体と反応させる工程;
(b)該抗体とAPPの複合体を形成する工程;
(c)該複合体を検出する工程;および
(d)該複合体の検出部位を特定し、APPの局在情報を得る工程
〔2〕該複合体の検出部位の特定が、あらかじめ細胞を前処理して部位を選択し、当該選択部位における検出有無により行う、前記〔1〕に記載のAPPを検出する方法。
〔3〕APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、44−63番目の一部を認識する抗体である前記〔1〕または〔2〕に記載のAPPを検出する方法。
〔4〕APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、GS4463(Genscript No.A00692、抗APP抗体(44−63))または10D1(IBL社、No.11090、抗ヒトAPP(N)抗体(10D1))(図6)である前記〔1〕−〔3〕のいずれかに記載のAPPを検出する方法。
〔5〕APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、GS4463(Genscript No.A00692、抗APP抗体(44−63))と競合する抗体または10D1(IBL社、No.11090、抗ヒトAPP(N)抗体(10D1))と競合する抗体である前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のAPPを検出する方法。
〔6〕APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、HMP−20を認識する抗体である前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のAPPを検出する方法。
〔7〕検出部位が、細胞質、核または核小体のいずれか1以上である前記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のAPPを検出する方法。
〔8〕検出部位が核小体であって、さらに以下の工程を含む前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のAPPを検出する方法。
(e)フィブラリン抗体またはelF6により核小体を検出する工程
〔9〕細胞におけるAPP局在性の異常有無の判定方法であって、
(a)細胞中のAPPと、APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体と接触させる工程;
(b)該抗体とAPPの複合体を形成する工程;
(c)該複合体を検出する工程;および
(d)該複合体の検出部位を特定することによりAPPの局在情報を得て、あらかじめ求めた正常状態との比較から、細胞のAPP局在性の異常有無を判定する工程、
を含む方法。
〔10〕APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体、および当該抗体とAPPとの複合体の局在情報と異常有無との関連付けについて説明された取扱説明書、を含むAPPの局在性の異常有無を判定する検査キット。
As a result of intensive studies on the APP detection method, when a specific antibody that recognizes the N-terminal side of APP is used under specific conditions, APP is present in the cytoplasm, nucleus, or nucleolus of neuronal cancer cells, etc. I discovered that. Among many years of enormous research, the knowledge that the N-terminal side of APP is localized in the nucleus is not known at all and is a novel knowledge. Moreover, what this knowledge means is an involvement in important regulation that affects the rise and fall of cells.
Specifically, the present invention has the following configuration.
[1] A method for detecting APP including the following steps.
(A) reacting APP in a cell with an antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence at positions 1-210 (excluding 66-81);
(B) forming a complex of the antibody and APP;
(C) detecting the complex; and (d) identifying a detection site of the complex and obtaining APP localization information. [2] The method for detecting APP according to the above [1], wherein a site is selected by processing and the detection is performed based on the presence or absence of detection at the selected site.
[3] The above-mentioned [1], wherein the antibody recognizing any part of APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is an antibody recognizing part 44-63. Or the method of detecting APP as described in [2].
[4] An antibody recognizing any part of APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is GS4463 (Genscript No. A00692, anti-APP antibody (44-63)) or The method for detecting APP according to any one of [1] to [3], which is 10D1 (IBL, No. 11090, anti-human APP (N) antibody (10D1)) (FIG. 6).
[5] An antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is GS4463 (Genscript No. A00692, anti-APP antibody (44-63)). The method for detecting APP according to any one of [1] to [4] above, which is a competing antibody or an antibody competing with 10D1 (IBL, No. 11090, anti-human APP (N) antibody (10D1)).
[6] The above [1] to [5], wherein the antibody recognizing any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is an antibody recognizing HMP-20. A method for detecting APP according to any one of the above.
[7] The method for detecting APP according to any one of [1] to [6], wherein the detection site is any one or more of cytoplasm, nucleus, or nucleolus.
[8] The method for detecting APP according to any one of [1] to [7], wherein the detection site is a nucleolus and further comprises the following steps.
(E) a step of detecting a nucleolus with a fibralin antibody or elF6 [9] a method for determining the presence or absence of APP localization abnormality in a cell,
(A) contacting APP in a cell with an antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence at positions 1-210 (excluding the 66-81th positions);
(B) forming a complex of the antibody and APP;
(C) detecting the complex; and (d) obtaining APP localization information by specifying a detection site of the complex, and comparing the APP localization of the cell with a previously obtained normal state. A step of determining the presence or absence of sex abnormality
Including methods.
[10] An antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81), and the localization information of the complex of the antibody and APP and the presence or absence of abnormality A test kit for determining the presence / absence of an abnormality in the localization of APP, including an instruction manual explaining the association.

本発明によりAPPの新しい局在情報を知ることができる。そして当該情報により、APPの新しい代謝調節経路、機能の情報を得ることにつながり、APPの本来の生理作用とAD発症機構を探る研究にとって極めて有用性が高い。たとえば、APPが核に局在するという情報だけでも、APPの関係する機能が複製、DNA修飾、転写などに絞られる。また、同様に、核小体はrRNA合成工場であり、細胞の休止・生育・消失の制御に関わるため、APPが核小体に局在するという情報だけでも、APPの関連する機能をこれらに絞ることができる。 さらにまた、APPの異常な局在性と疾病との相関性を調べることにより、APPの異常な局在性と相関する疾病の診断をすることも可能になる。   According to the present invention, new localization information of APP can be known. And this information leads to obtaining information on new metabolic regulation pathways and functions of APP, and is extremely useful for research to explore the original physiological action of APP and AD onset mechanism. For example, only the information that APP is localized in the nucleus limits the functions related to APP to replication, DNA modification, transcription, and the like. Similarly, the nucleolus is an rRNA synthesis factory and is involved in the control of cell dormancy, growth, and disappearance. Therefore, only the information that APP is localized in the nucleolus can be used as a function related to APP. Can be squeezed. Furthermore, by examining the correlation between the abnormal localization of APP and the disease, it becomes possible to diagnose a disease that correlates with the abnormal localization of APP.

ヒト神経細胞腫SK−N−SH細胞において、各抗体によるAPPの免疫蛍光顕微鏡観察結果を示す図である。(1)抗体10D1(2)抗体GS4463(3)抗体22C11 (1)から(3)の各左列は蛍光標識2次抗体で各1次抗体の結合部位を視覚化したもの、中央列はDAPIにより核のみを視覚化したもの、右列は、それらを重ね合わせた図である。It is a figure which shows the immunofluorescence microscope observation result of APP by each antibody in human neurocytoma SK-N-SH cell. (1) Antibody 10D1 (2) Antibody GS4463 (3) Antibody 22C11 Each left column of (1) to (3) is a fluorescently labeled secondary antibody that visualizes the binding site of each primary antibody, and the center column is DAPI The right column is a diagram in which only the nuclei are visualized by the above, and the right column is a superposition of them. GS4463により染色した場合(左図)と、抗原ペプチドHMP20を1次反応前に事前にGS4463抗体と反応させた場合(右図)の比較結果である。It is a comparison result when stained with GS4463 (left figure) and when antigen peptide HMP20 is reacted with GS4463 antibody in advance before the primary reaction (right figure). SK−N−SH細胞において、抗体GS4463とフィブラリン抗体またはelF6と共に免疫染色したAPPの免疫蛍光顕微鏡観察結果を示す図である。It is a figure which shows the immunofluorescence microscope observation result of APP immunostained with the antibody GS4463 and the fibralin antibody or elF6 in the SK-N-SH cell. ヒト正常腎上皮細胞(HREC)において、各抗体によるAPPの免疫蛍光顕微鏡観察結果を示す図である。(1)は抗体10D1(2)は抗体GS4463It is a figure which shows the immunofluorescence microscope observation result of APP by each antibody in a human normal renal epithelial cell (HREC). (1) is antibody 10D1 (2) is antibody GS4463 ヒト正常脳星状細胞(NHA)において、各抗体によるAPPの免疫蛍光顕微鏡観察結果を示す図である。(1)抗体10D1(2)抗体GS4463It is a figure which shows the immunofluorescence microscope observation result of APP by each antibody in a human normal brain stellate cell (NHA). (1) Antibody 10D1 (2) Antibody GS4463 細胞質画分(Cyto)と核画分(NE))をSDS−PAGEにて分離し、抗GAPDH抗体および抗フィブラリン抗体によりウエスタンブロッテイングした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having isolate | separated the cytoplasm fraction (Cyto) and the nuclear fraction (NE)) by SDS-PAGE, and carrying out the western blotting by the anti- GAPDH antibody and the anti- fibralin antibody. 細胞質画分(Cyto)と核画分をSDS−PAGEにて分離し、各抗体によりウエスタンブロッテイングした結果を示す図である。(1)抗体10D1(2)抗体22C11(3)抗体GS4463(4)抗体GS4463とペプチドHMP20100μg/mlをプレインキュベーションした場合(5)抗体GS4463の濃度を高め(3)の2倍にして(4μg/ml)、一晩反応させることで検出条件を強くした場合It is a figure which shows the result of having separated the cytoplasm fraction (Cyto) and the nuclear fraction by SDS-PAGE, and carrying out the Western blotting by each antibody. (1) Antibody 10D1 (2) Antibody 22C11 (3) Antibody GS4463 (4) When antibody GS4463 and peptide HMP20100 μg / ml are preincubated (5) Concentration of antibody GS4463 is increased to twice that of (3) (4 μg / ml), when the detection conditions are strengthened by reacting overnight APPアミノ酸配列において、APPのN末端側を認識する3種の抗体の認識部位を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing recognition sites for three types of antibodies that recognize the N-terminal side of APP in the APP amino acid sequence.

本発明は、特定の抗体を用いてAPPの局在性を調べる方法である。APPの局在性とは、細胞のどの部位にどのようにAPPが存在するかを検出することをいう。どの部位にとは、細胞内のうち、細胞質、小胞体、ミトコントドリア、ゴルジ体、中心体、核、核膜、核小体、核スペックルズ、PML体などのどの細胞内小器官や核内構造体をも含む意である。また、どのように存在するかとは、前記部位のみではなく、存在量、存在の範囲、存在の偏移、分子量分布状態、修飾状態、特定のタンパク質との共在性など、あらゆる存在状態をも含める意である。なお、後述する実施例では、ある特定の細胞における、細胞質、核、核小体におけるAPPの存在有無をAPPの局在情報、共在情報として例示した。   The present invention is a method for examining the localization of APP using a specific antibody. The localization of APP refers to detecting how and where APP is present in which part of the cell. Which part is the cell organelle, nucleus, endoplasmic reticulum, mitocondotria, Golgi apparatus, centrosome, nucleus, nuclear membrane, nucleolus, nuclear speckles, PML body, etc. It is meant to include internal structures. In addition, not only the above-mentioned site but also the existence state includes all existence states such as abundance, range of existence, deviation of existence, molecular weight distribution state, modification state, and coexistence with a specific protein. Intention to include. In the examples described later, the presence / absence of APP in the cytoplasm, nucleus, and nucleolus in a specific cell is exemplified as APP localization information and coexistence information.

(検出)
検出は、細胞中のAPPと抗体とを反応させることにより行われる。細胞中のAPPと抗体との反応は、例えば、細胞と抗体とを特定条件下で接触させることにより、細胞中のAPPと抗体により形成された複合体を可視化して検出することにより行われる。可視化は例えば、1次抗体を蛍光標識、または蛍光標識2次抗体を用いて増感することにより可能である。細胞は、固定化し、抗体とAPPとの複合体を蛍光染色等可視化することにより、蛍光顕微鏡観察することで細胞全体における局在性を直ちに検出することが可能である。また上記以外には例えば、細胞を前処理することにより、細胞質、核、核小体成分に抽出・分離し各器官の試料とし、各器官の試料と抗体を接触することでAPPと抗体の複合体を形成して、該複合体を検出することにより、複合体の検出部位を特定することもできる。さらにまた、各器官を抽出・分離しないまでも各器官を選択的に検出仕分けることで検出部位を特定してもよい。ここで、複合体の定量的な検出だけでなく、定量的に検出(測定)できれば、さらにどの器官にどのくらいの量が存在するのかがわかり、各器官でのAPPの存在比をも明らかにすることができ、より詳細な情報となりうる。また、他の特定の細胞内小器官マーカー抗体を同時に用いて、共在性情報を得ることもできる。
(detection)
Detection is performed by reacting APP in cells with an antibody. The reaction between the APP in the cell and the antibody is performed by, for example, visualizing and detecting a complex formed by the APP and the antibody in the cell by bringing the cell and the antibody into contact with each other under specific conditions. Visualization is possible, for example, by sensitizing the primary antibody with a fluorescent label or a fluorescently labeled secondary antibody. The cells are fixed, and the complex of the antibody and APP is visualized by fluorescent staining or the like, so that the localization in the whole cell can be immediately detected by observation with a fluorescence microscope. In addition to the above, for example, by pre-treating cells, extraction and separation into cytoplasm, nuclei, and nucleolus components are made into samples of each organ. By forming a body and detecting the complex, the detection site of the complex can also be specified. Furthermore, the detection site may be specified by selectively detecting and sorting the organs without extracting and separating the organs. Here, in addition to quantitative detection of the complex, if it can be quantitatively detected (measured), it can be determined which amount is present in which organ, and the abundance ratio of APP in each organ is also clarified. Can be more detailed information. In addition, coexistence information can also be obtained by simultaneously using other specific organelle marker antibodies.

(検出条件)
細胞における検出は、洗浄、固定化、抗体との接触、ブロッキング等の処理により行うことができる。洗浄は、PBSによる洗浄が望ましく、また固定化はパラホルムアルデヒドが望ましい。ブロッキングは、ヤギ血清が望ましく、さらにTriton X−100による処理と併用することが望ましい。
具体的には、後述する実施例に示されるように、PBSよる洗浄、固定:4%パラホルムアルデヒド、0℃20分、(または−20℃〜−30℃メタノール、5分)PBS洗浄、0.25〜0.4% Triton X−100/PBS 0℃ 15分、PBS洗浄 5%ヤギ血清PBSでブロッキング、0℃ 1時間以上、の処理が挙げられる。このような処理により、従来は検出できなかった核や核小体におけるAPPの検出が可能となり、APPの細胞内での局在性を調べることが可能となった。
また、核小体におけるAPPの検出には、核小体の検出に用いられるフィブラリン抗体またはelF6とともに本発明の抗体を使用すれば、より正確な核小体におけるAPP検出情報を得ることができるため望ましい。
(Detection conditions)
Detection in cells can be performed by treatments such as washing, immobilization, contact with an antibody, and blocking. Washing is preferably performed with PBS, and immobilization is preferably performed with paraformaldehyde. For the blocking, goat serum is desirable, and it is desirable to use in combination with treatment with Triton X-100.
Specifically, as shown in the examples described below, washing with PBS, fixation: 4% paraformaldehyde, 0 ° C. for 20 minutes (or −20 ° C. to −30 ° C. methanol, 5 minutes) PBS washing, 0. Examples include treatment of 25 to 0.4% Triton X-100 / PBS at 0 ° C for 15 minutes, PBS washing, blocking with 5% goat serum PBS, and at 0 ° C for 1 hour or more. Such a process makes it possible to detect APP in nuclei and nucleolus, which could not be detected in the past, and to examine the localization of APP in cells.
In addition, when detecting the APP in the nucleolus, more accurate APP detection information in the nucleolus can be obtained by using the antibody of the present invention together with the fibralin antibody or elF6 used for the detection of the nucleolus. desirable.

(抗体)
本発明に用いる抗体は、APPに対する抗体のなかでも、APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体である必要がある。さらにこのうちでも、44−63番目を認識する抗体が望ましく、具体的にはGS4463(Genscript No.A00692、抗APP抗体(44−63))、10D1(IBL社、No.#11090、抗ヒトAPP(N)(10D1))GS4463と競合する抗体、10D1と競合する抗体、またはペプチドHMP−20を認識する抗体であることが望ましい(図6)。
(antibody)
The antibody used in the present invention needs to be an antibody recognizing any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) among APP antibodies. Of these, antibodies that recognize the 44th to 63rd positions are desirable, and specifically, GS4463 (Genscript No. A00692, anti-APP antibody (44-63)), 10D1 (IBL, No. # 11090, anti-human APP). (N) (10D1)) An antibody that competes with GS4463, an antibody that competes with 10D1, or an antibody that recognizes peptide HMP-20 is desirable (FIG. 6).

(判定方法)
本発明の細胞におけるAPP局在性の異常有無の判定方法は、以下の(a)〜(d)の工程を含む方法である。
(a)細胞を、APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体と接触させる工程;
(b)該抗体とAPPの複合体を形成する工程;
(c)該複合体を検出する工程;および
(d)該複合体の検出部位を特定することによりAPPの局在情報を得て、あらかじめ求めた正常状態との比較から、細胞のAPP局在性の異常有無を判定する工程、
(Judgment method)
The method for determining the presence or absence of APP localization abnormality in the cell of the present invention is a method comprising the following steps (a) to (d).
(A) contacting the cell with an antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence from the 1-210th position (excluding the 66th to 81st positions);
(B) forming a complex of the antibody and APP;
(C) detecting the complex; and (d) obtaining APP localization information by specifying a detection site of the complex, and comparing the APP localization of the cell with a previously obtained normal state. A step of determining the presence or absence of sexual abnormality,

(d)の工程は、例えば、細胞質、核、核小体におけるAPPの存在を定量的あるいは定性的に検出し、その情報をもとにAPPの局在性の異常の有無を判定する工程である。あらかじめ求めた正常状態との比較とは、たとえば、正常状態におけるAPP検出部位や各検出部位でのAPP検出量などとの比較をいう。たとえば、ある種の細胞について、APPが核、核小体、細胞質ともに所定量存在するのが通常であるとし、核および核小体に大量に存在し、細胞質にはほとんど存在しない場合またはその逆の場合を異常と判断するなどである。また、細胞の種類、細胞の由来する患者の疾病について調べて統計的なデータを取得してその関連付けをしておくことで、細胞の異常有無の判定、疾病の判定をすることが可能となる。判定は人が行ってもよいし、画像をコンピュータにより、パターン認識ソフトで容易に解析することもできる。パターン認識ソフトはヒトの顔も識別できるまでに進んでいる。例えば、DAPIで染色される核内に別の蛍光がどの程度存在するかは容易に識別できるであろう。正常パターンの形状も記憶させることができるであろう。 The step (d) is, for example, a step of quantitatively or qualitatively detecting the presence of APP in the cytoplasm, nucleus, or nucleolus and determining the presence or absence of APP localization abnormality based on the information. is there. The comparison with the normal state obtained in advance refers to, for example, comparison with the APP detection site in the normal state and the APP detection amount at each detection site. For example, for certain types of cells, APP is usually present in a predetermined amount in the nucleus, nucleolus, and cytoplasm, and is present in a large amount in the nucleus and nucleolus and almost absent in the cytoplasm or vice versa. It is judged that the case is abnormal. In addition, it is possible to determine the presence or absence of a cell abnormality and to determine a disease by investigating the type of cell and the disease of the patient from whom the cell originates, obtaining statistical data, and associating the statistical data. . The determination may be made by a person, or the image can be easily analyzed by a computer using pattern recognition software. Pattern recognition software has progressed until human faces can be identified. For example, it will be easy to identify how much additional fluorescence is present in the nucleus stained with DAPI. The shape of the normal pattern could also be stored.

APPは、アルツハイマー症の病理に密接に関わるアミロイドβ(Aβ)の前駆体であり、この病気の責任遺伝子産物の一つである(非特許文献1)
APPは、一回膜貫通型タンパク質であり、少なくとも、695アミノ酸、751アミノ酸、770アミノ酸からなる3種類のスプライシング分子種が報告されている(非特許文献2)。APPは内部に、αセクレターゼ、βセクレターゼ、γセクレターゼによるプロセッシング部位を持つ(非特許文献3)。APPはγセクレターゼによる膜内での切断により、溶解型APP(sAPP)が放出される。更に、sAPPは、αセクレターゼにより切断されるアミロイド非発生型経路とβセクレターゼにより切断されて、アミロイドAβができるアミロイド発生型経路で代謝される。細胞内のAPPは、主にゴルジ装置や小胞体の存在するとされている(非特許文献6−12)。細胞内において、APPが小胞体やゴルジに存在することは、sAPPが細胞外に分泌されることと一致している。
AICDと呼ばれるAPPのC末端の50アミノ酸程度の短い断片が核内にあることを示唆する報告がいくつかなされている(非特許文献13)。APP695のC末端59アミノ酸を組換え遺伝子から発現させた場合には、核内に局在し、転写調節因子であるFe65と共在した。AICDと蛍光タンパク質の融合タンパク質を用いた発現実験にでは、Fe65および ヒストンアセチラーゼのサブユニットで転写調節因子であるTip60と複合体形成が示唆された(非特許文献14)。これらの結果は、AICD配列内に核内移行シグナルまたは修飾が含まれていることを示唆している。しかしながら、Gal4−Tip60転写活性化実験では、全長APPプラスミドから発現させたは転写活性化が見られたが、AICDを発現させた場合は見られなかった。NotchおよびNICDの系とは異なることが示唆された。これらの一連のAICD局在に関する実験は、元々細胞内あるAPPの挙動ではなく、外部からの多量な遺伝子によるAICD断片の強制発現による観察結果であり、全長のAPPの核内局在を否定するものではない。AICD配列内に核内移行シグナルが含まれているとしたら、AICDを含む全長APPが核内に移行することも十分あり得る。
APPおよびそのファミリーAPLP1とAPLP2の同時ノックアウトマウスは致死的であった(非特許文献15)。APPノックアウトマウスは運動および記憶障害を示すことから、APPは重要な機能を帯びていると容易に類推できる。このため、Aβ42周辺のみならず、APPのアミノ酸配列の他の重要な部位における変異は疾病となる可能性が考えられる。APPはアルツハイマー発症に関係する重要なタンパク質でありながら、その代謝詳細や機能について、今なお不明な部分が多く残されている。本発明では、APPのアミノ末端付近の抗体を3種類用い、APPの細胞内局在を鋭意検討した結果、APPの一部は核内、更には核小体に局在することを、初めて示した。また核小体に局在する意義と、APP前半部のアミノ酸配列相同性から、機能の一部としてRNA結合活性を有する可能性を示唆した。
今回明らかになったAPPの挙動として、細胞内APPの一部が、核小体内でフィブリラリンおよびeIF6と共局在していることが分かった。フィブリラリンはrRNA 2’−O−methyltransferaseであり、プレリボソームrRNAのプロセッシングの最初のステップに加わる核小体スモールリボヌクレオタンパク質(snRNA)の構成要素である(非特許文献16)。eIF6はプレ60Sリボソーマル粒子と結合してm)核小体から細胞質へリボソームを運ぶ役割を担っている(非特許文献17)。
本発明において、GS4463の免疫染色シグナルは、抗フィブリラリン抗体や抗eIF6抗体のシグナルと共局在しており、このことは、APPがリボソーム生産や細胞増殖に関与している可能性を示唆している。細胞増殖におけるAPPの役割は、以前、複数の報告により示唆されている。1つの報告では、アンチセンスRNA発現プラスミドによりAPP発現が減った繊維芽細胞は、増殖速度が遅くなった(非特許文献18)。この細胞に外部から、培地にAPP695を添加すると増殖速度が回復した(非特許文献18)。この増殖回復に必須な領域は、N末端側の403−407位のアミノ酸であった(非特許文献19)。これらの結果からは、APPの細胞増殖に関わる機能は、成長因子のオートクラインまたはパラクライン様式に似ている。可溶性APPαは、リーリンやインテグリンα3β1を介して、インビトロおよびインビボにおいても、神経軸索の伸長に極めて重要であることが示された(非特許文献20−22)。
核小体と細胞表面を見られるタンパク質としてヌクレオリンがよく知られている。ヌクレオリンは至る所に存在する、核内非ヒストンタンパク質であり、細胞の対数増殖や、リボソームRNAの合成とプロセッシングや細胞死に関与している報告がある(非特許文献23)。ヌクレオリンは、リボソームタンパク質の核から細胞質への移送に関わっていることが知られている(非特許文献24)。また、ヌクレオリンはAPPのmRNAとも相互作用する報告がある(非特許文献25,26)。このような重要な生理的役割を担っているため、ヌクレオリンのノックアウト細胞も致死的であったヌクレオリンは、そのアミノ末端側に、余り保存されていない、多様な配列のネガティブチャージアミノ酸のストレッチを多く含み、この点で、ヒストンの酸性アミノ酸部分で静電相互作用して、クロマチンを緩めるHMGタンパク質と類似している。APPも、190−260アミノ酸領域に、グルタミン酸とアスパラギン酸から成る、保存性の低いネガティブチャージアミノ酸ストレッチが密集しており、細胞内挙動に加えて、この点でもヌクレオリンと類似している。
本発明でOLIGOBLASTと名付けた方法で、APPアミノ酸配列相同性を解析した結果、APPの前半部1−500番目には、種々の生物のtRNA合成酵素、リボソームタンパク質、RNA分解酵素、転写因子などRNAと相互作用し得るタンパク質と部分的な相同性が見つかったことから、APPのrRNAとの相互作用機能が示唆された(表1)。また、ヌクレオリンとのネガティブチャージアミノ酸ストレッチで部分相同性もあることがわかった(表1)。マウスで同定されたDNA結合タンパク質であるCDEBPは、全長において、APPとの配列相同性およびドメイン構成の相同性が見られ、細胞分裂のインタフェースでは核内に検出された(非特許文献27)。
APP is a precursor of amyloid β (Aβ) that is closely related to the pathology of Alzheimer's disease, and is one of the responsible gene products of this disease (Non-patent Document 1).
APP is a single transmembrane protein, and at least three types of splicing molecular species composed of 695 amino acids, 751 amino acids, and 770 amino acids have been reported (Non-patent Document 2). APP has a processing site by α-secretase, β-secretase, and γ-secretase inside (Non-patent Document 3). APP is cleaved in the membrane by γ-secretase to release dissolved APP (sAPP). Furthermore, sAPP is metabolized by an amyloid-generating pathway that is cleaved by α-secretase and a amyloid-generating pathway that is cleaved by β-secretase to produce amyloid Aβ. Intracellular APP is presumably present in the Golgi apparatus and endoplasmic reticulum (Non-patent Documents 6-12). In the cell, the presence of APP in the endoplasmic reticulum or the Golgi is consistent with the secretion of sAPP extracellularly.
There have been some reports suggesting that a short fragment of about 50 amino acids at the C-terminus of APP called AICD is present in the nucleus (Non-patent Document 13). When the C-terminal 59 amino acids of APP695 were expressed from a recombinant gene, it was localized in the nucleus and coexisted with Fe65, a transcriptional regulatory factor. In an expression experiment using a fusion protein of AICD and fluorescent protein, formation of a complex with Tip60, a transcriptional regulator of Fe65 and histone acetylase subunits, was suggested (Non-patent Document 14). These results suggest that a nuclear translocation signal or modification is included in the AICD sequence. However, in the Gal4-Tip60 transcriptional activation experiment, transcriptional activation was observed when expressed from the full-length APP plasmid, but not when AICD was expressed. It was suggested that this is different from the Notch and NICD system. These series of AICD localization experiments are not the behavior of APP originally in the cell, but the observation results of forced expression of AICD fragments by a large amount of external genes, denying the nuclear localization of full-length APP. It is not a thing. If a nuclear translocation signal is included in the AICD sequence, it is possible that full-length APP including AICD is translocated into the nucleus.
APP and its family APLP1 and APLP2 simultaneous knockout mice were lethal (Non-patent Document 15). Since APP knockout mice exhibit motor and memory impairment, it can be easily inferred that APP has important functions. For this reason, not only the vicinity of Aβ42 but also mutations in other important sites of the amino acid sequence of APP may be a disease. Although APP is an important protein related to the onset of Alzheimer, there are still many unclear points regarding its metabolic details and functions. In the present invention, as a result of intensive studies on the intracellular localization of APP using three types of antibodies near the amino terminus of APP, it is shown for the first time that a part of APP is localized in the nucleus and further in the nucleolus. It was. In addition, the significance of localization in the nucleolus and the amino acid sequence homology of the first half of APP suggested the possibility of having RNA binding activity as part of the function.
As the APP behavior revealed this time, it was found that a part of intracellular APP colocalizes with fibrillarin and eIF6 in the nucleolus. Fibrillarin is rRNA 2'-O-methyltransferase and is a component of nucleolar small ribonucleoprotein (snRNA) that participates in the first step of preribosomal rRNA processing (Non-patent Document 16). eIF6 binds to pre-60S ribosomal particles m) and plays a role in transporting ribosomes from the nucleolus to the cytoplasm (Non-patent Document 17).
In the present invention, the immunostaining signal of GS4463 co-localizes with the signals of anti-fibrillarin antibody and anti-eIF6 antibody, suggesting that APP may be involved in ribosome production and cell proliferation. Yes. The role of APP in cell proliferation has been previously suggested by several reports. In one report, fibroblasts in which APP expression was reduced by an antisense RNA expression plasmid had a slower growth rate (Non-patent Document 18). When APP695 was added to the medium from the outside, the growth rate was recovered (Non-patent Document 18). The region essential for this growth recovery was the amino acid at positions 403-407 on the N-terminal side (Non-patent Document 19). From these results, the function of APP in cell proliferation is similar to the autocrine or paracrine mode of growth factors. Soluble APPα has been shown to be extremely important for the elongation of nerve axons via Reelin and integrin α3β1 in vitro and in vivo (Non-patent Documents 20-22).
Nucleolin is well known as a protein that can see the nucleolus and cell surface. Nucleolin is an intranuclear non-histone protein that is ubiquitous, and has been reported to be involved in logarithmic cell proliferation, ribosomal RNA synthesis and processing, and cell death (Non-patent Document 23). Nucleolin is known to be involved in the transfer of ribosomal proteins from the nucleus to the cytoplasm (Non-patent Document 24). In addition, nucleolin has been reported to interact with APP mRNA (Non-patent Documents 25 and 26). Because of these important physiological roles, nucleolin, which is also lethal to nucleolin knockout cells, has many stretches of negatively charged amino acids of various sequences that are not conserved on the amino-terminal side. In this respect, it is similar to the HMG protein that electrostatically interacts with the acidic amino acid portion of histone to relax chromatin. APP also has a highly conserved negative charge amino acid stretch composed of glutamic acid and aspartic acid in the 190-260 amino acid region, and is similar to nucleolin in this respect in addition to intracellular behavior.
As a result of analyzing the APP amino acid sequence homology by the method named OLIGOBLAST in the present invention, the first half of APP 1-500th includes RNA such as tRNA synthetase, ribosomal protein, RNase, transcription factor of various organisms. A partial homology with a protein that can interact with APP suggested that APP interacts with rRNA (Table 1). It was also found that there was partial homology in the negative charge amino acid stretch with nucleolin (Table 1). CDEBP, a DNA binding protein identified in mice, showed sequence homology and domain organization homology with APP over the entire length, and was detected in the nucleus at the cell division interface (Non-patent Document 27).

APPの核小体における局在情報の知見が得られる場合を考えてみる。
核小体は、細胞のタンパク質製造工場であるrRNAとリボソーム構築を活発に行う構造体であり、細胞の生命活動、生育、休止の制御に直接的に関わっている細胞内小器官である。ADは脳神経の神経細胞数減少、消失が最終的な表現型であるため、核小体の関与の可能性も考えられる。
APPがある状態の細胞で、一部が核小体に細胞内輸送され、例えばリボソームrRNA合成の制御に関わっているとしたら、APPの移動制御や核小体での働きに影響を与えるような変異は、AD発症となる可能性がある。従って、このようなAPPの核小体における存否や濃度等の局在情報と細胞の状態(生育、分化、休止、アポトーシス)や認知症発症との相関性を調べていくことはAD発症のメカニズムを調べることにつながる可能性がある。したがって、本発明の検出方法はADの原因または作用機序を明らかにする上で極めて重要な技術である。
Consider a case where knowledge of localization information in the nucleolus of APP is obtained.
A nucleolus is a structure that actively constructs ribosomes with rRNA, which is a protein production plant of cells, and is an intracellular organelle that is directly involved in the control of cell life activity, growth, and rest. Since AD is the final phenotype of the decrease and disappearance of the number of neurons in the cranial nerve, the possibility of involvement of nucleolus is also considered.
If a cell is in a state where APP is partly transported into the nucleolus and is involved in the regulation of ribosomal rRNA synthesis, for example, it may affect the movement control of APP and its function in the nucleolus. Mutations can lead to AD. Therefore, to investigate the correlation between the presence / absence and concentration of APP in the nucleolus and the state of cells (growth, differentiation, cessation, apoptosis) and the onset of dementia is the mechanism of AD onset. May lead to investigation. Therefore, the detection method of the present invention is a very important technique for clarifying the cause or action mechanism of AD.

(キット)
本発明の検査キットは、少なくとも以下の(A)および(B)を含むキットである。
(A)APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体
(B)当該抗体とAPPとの複合体の局在情報と異常有無との関連付けについて説明された取扱説明書
ここで、
(B)の取り扱い説明書は、例えば、細胞質、核、核小体において調べられたAPPの存在、すなわちAPPの局在性と異常有無の関係について記載された説明書をいう。さらに具体的には、ある種の細胞について、APPが核、核小体、細胞質ともに所定量存在するのが通常であるとし、核および核小体にはほとんど存在しない場合を異常である、またはその逆の場合に異常と説明された説明書が挙げられる。また、細胞の種類、細胞の由来する患者の疾病について調べて統計的なデータを取得してその関連付けをしておくことで、細胞の異常有無の判定、疾病の判定をすることが可能となる。
(kit)
The test kit of the present invention is a kit containing at least the following (A) and (B).
(A) An antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) (B) Localization information of the complex of the antibody and APP and the presence or absence of abnormality Instructions explaining the association of here,
The instruction manual (B) refers to, for example, an instruction manual describing the presence of APP examined in the cytoplasm, nucleus, and nucleolus, that is, the relationship between the localization of APP and the presence or absence of abnormality. More specifically, for certain types of cells, it is normal that APP is present in a predetermined amount in the nucleus, nucleolus, and cytoplasm, and is abnormal when it is almost absent in the nucleus and nucleolus, or In the opposite case, an explanation is given that describes the abnormality. In addition, it is possible to determine the presence or absence of a cell abnormality and to determine a disease by investigating the type of cell and the disease of the patient from whom the cell originates, obtaining statistical data, and associating the statistical data. .

(対象細胞)
本発明の検出方法が適用できる細胞は、特に種類は問わず、いかなる細胞も検出対象とすることができる。
(Target cell)
The cell to which the detection method of the present invention can be applied is not particularly limited, and any cell can be a detection target.

I 材料
(1)1次抗体
(i)GS4463(本明細書でGS4463と命名)(図6)
Genscript No.A00692、抗APP抗体(44−63)
免疫原がヒトAPPの44−63アミノ酸残基であるアフィニティー精製ウサギポリクローナル抗ペプチド抗体である。2μg/mlで使用。
(ii)10D1(図6)
IBL社、No.11090、抗ヒトAPP(N)抗体(10D1)
ヒトAPPのN末端の1−210アミノ酸残基のGST融合を免疫することによって得られたものであるため、エピトープは、APPのN末端の1−210アミノ酸に位置する。マウスモノクローナル抗体。5μg/mlで使用。
(iii)22C11(図6)
ミリポア社 No.MAB348、抗APP抗体
免疫原はAPPの66−81アミノ酸残基のペプチドである。マウスモノクローナル抗体。1μg/mlで使用。上記(i)から(iii)の抗体のAPPアミノ酸配列における認識部位を示す模式図を図6に示す。
(iv)フィブリラリン抗体
Abcam No.ab4566、フィブリラリン抗体[38F3]マウスIgGモノクローナル抗体。1000倍希釈で使用。
(v)抗eIF6抗体
Cell Signaling Technology 抗eIF6抗体(D16E9) No.3833、ウサギモノクローナル抗体。1000倍希釈で使用。
(vi)抗GAPDH抗体
Cell Signaling Technology、No.2118、抗GAPDH抗体(14C10)、ウサギモノクローナル抗体。1000倍希釈で使用。
(2)2次抗体
(2−1)蛍光染色用
いずれも、1000倍希釈で使用した。
(i)Alexa Fluor(登録商標)488(No.A11001)ヤギ抗マウスIgG
(ii)Alexa Fluor(登録商標)488(No.A11008)ヤギ抗ウサギIgG(H+L)
(iii)Alexa Fluor(登録商標)555(No.A21422)ヤギ抗マウスIgG(H+L)
(2−2)ウエスタンブロット分析用
いずれも5000倍希釈で使用した。
(i)ウサギポリクローナル抗マウス免疫グロブリンアルカリホスファターゼコンジュゲート(DAKO No.D0314)
(ii)ヤギポリクローナル抗ウサギ免疫グロブリンアルカリホスファターゼコンジュゲート(DAKO No.D0487)
(3)ヒトAPP合成ペプチド(HMP20)
ヒトAPPのN末端の44−63番目のアミノ酸配列(Ac−HMNVQNGKWDSDPSGTKTCI−CONH2(純度:92%))からなるペプチド(HMP20)
BLAST検索によれば、ヒトにおいてこの配列と70%以上の相同性のあるタンパク質は、APP以外にはない。オペロン・バイオテクノロジー株式会社(Operon Biotechnologies)(東京)から入手した。
(4)細胞株及び細胞培養条件
(i)ヒト神経芽SK−N−SH
DS Pharma Biomedical Co.,Ltd.製
No.EC86012802
MEM−α内で培養
(ii)正常ヒト星状細胞
No.CC−2565
Lonzaから入手
AGM BulletKit及びREGM(商標)BulletKit)内で培養
(iii)ヒト腎臓上皮細胞
No.CC−2554
同上
(5)細胞抽出物
(i)ウエスタンブロット用タンパク質
90mmディッシュで培養した細胞をPBSで2回洗浄し、細胞剥離溶液(Sigma Aldrich No.C5914)で剥離させた。4℃において1000rpmで5分間遠心分離を行って沈殿させた細胞を、プロテアーゼ阻害剤(Roche No.697 498 001 11)を含む400μLの氷冷PBSに再懸濁させた。5μLのBenzonase核酸分解酵素(Merck No.70644−3)及び100μLの5×SDS試料バッファーを素早く混合しながら添加し、ウェスタンブロット用のタンパク質として使用した。
(ii)細胞質画分
90mmディッシュから洗浄剥離し、遠心回収した細胞を、300μLのバッファーA(10mM HEPES(pH7.9)、10mM KCl、0.1mM EGTA、0.1mM EDTA、1mM DTT、0.1mM APMSF、プロテアーゼ阻害剤(Roche No.11 697 498 001))内に再懸濁させ、氷上で15分間放置した。次に、18.8μLの10% Nonidet P−40をボルテックスしながら添加し、2500rpm(500×g)で3分間遠心分離した。上澄液を細胞質画分として使用した。
(iii)核画分
上記(ii)の沈殿物をピペットによって300μLのバッファーAに再懸濁させ、2500rpmで1分間遠心分離した。ペレットを300μLのバッファーB(20mM HEPES(pH7.9)、400mM NaCl、1mM EGTA、1mM EDTA、1mM DTT、1mM APMSF、プロテアーゼ阻害剤(Roche))内に再懸濁させ、氷上で15分間培養し、15,000rpmで遠心分離した。上澄液を核画分として使用した。
I Material (1) Primary antibody (i) GS4463 (named GS4463 herein) (FIG. 6)
Genscript No. A00692, anti-APP antibody (44-63)
It is an affinity purified rabbit polyclonal anti-peptide antibody whose immunogen is amino acid residues 44-63 of human APP. Used at 2 μg / ml.
(Ii) 10D1 (FIG. 6)
IBL, No. 11090, anti-human APP (N) antibody (10D1)
The epitope is located at the N-terminal 1-210 amino acid of APP, as obtained by immunizing a GST fusion of the N-terminal 1-210 amino acid residue of human APP. Mouse monoclonal antibody. Used at 5 μg / ml.
(Iii) 22C11 (FIG. 6)
Millipore Corporation MAB348, an anti-APP antibody immunogen, is a 66-81 amino acid residue peptide of APP. Mouse monoclonal antibody. Used at 1 μg / ml. A schematic diagram showing the recognition site in the APP amino acid sequence of the antibodies (i) to (iii) above is shown in FIG.
(Iv) Fibrillarin antibody Abcam No. ab4566, fibrillarin antibody [38F3] mouse IgG monoclonal antibody. Used at 1000-fold dilution.
(V) Anti-eIF6 antibody Cell Signaling Technology Anti-eIF6 antibody (D16E9) 3833, a rabbit monoclonal antibody. Used at 1000-fold dilution.
(Vi) Anti-GAPDH antibody Cell Signaling Technology, No. 2118, anti-GAPDH antibody (14C10), rabbit monoclonal antibody. Used at 1000-fold dilution.
(2) Secondary antibody (2-1) For fluorescent staining Both were used at 1000-fold dilution.
(I) Alexa Fluor® 488 (No. A11001) goat anti-mouse IgG
(Ii) Alexa Fluor® 488 (No. A11008) goat anti-rabbit IgG (H + L)
(Iii) Alexa Fluor® 555 (No. A21422) goat anti-mouse IgG (H + L)
(2-2) For Western blot analysis All were used at 5000 times dilution.
(I) Rabbit polyclonal anti-mouse immunoglobulin alkaline phosphatase conjugate (DAKO No. D0314)
(Ii) Goat polyclonal anti-rabbit immunoglobulin alkaline phosphatase conjugate (DAKO No. D0487)
(3) Human APP synthetic peptide (HMP20)
A peptide (HMP20) consisting of the N-terminal 44-63rd amino acid sequence of human APP (Ac-HMNVQNGKWDSDPSGKTCI-CONH2 (purity: 92%))
According to the BLAST search, there is no protein other than APP that has 70% or more homology with this sequence in humans. Obtained from Operon Biotechnologies (Tokyo).
(4) Cell lines and cell culture conditions (i) Human neuroblast SK-N-SH
DS Pharma Biomedical Co. , Ltd., Ltd. Product No. EC86012802
Culture in MEM-α (ii) Normal human astrocytes CC-2565
Obtained from Lonza (AGM BulletKit and REGM ™ BulletKit) cultured in (iii) human kidney epithelial cells CC-2554
(5) Cell extract (i) Protein for Western blotting Cells cultured in a 90 mm dish were washed twice with PBS and detached with a cell detachment solution (Sigma Aldrich No. C5914). Cells precipitated by centrifugation at 1000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. were resuspended in 400 μL ice-cold PBS containing protease inhibitors (Roche No. 697 498 001 11). 5 μL of Benzonase nuclease (Merck No. 70644-3) and 100 μL of 5 × SDS sample buffer were added with rapid mixing and used as protein for Western blotting.
(Ii) Cytoplasmic fraction The cells separated from the 90 mm dish by washing and centrifuging were collected by 300 μL of buffer A (10 mM HEPES (pH 7.9), 10 mM KCl, 0.1 mM EGTA, 0.1 mM EDTA, 1 mM DTT, 0. Resuspended in 1 mM APMSF, protease inhibitor (Roche No. 11 697 498 001)) and left on ice for 15 minutes. Next, 18.8 μL of 10% Nonidet P-40 was added with vortexing and centrifuged at 2500 rpm (500 × g) for 3 minutes. The supernatant was used as the cytoplasmic fraction.
(Iii) Nuclear fraction The precipitate of (ii) above was resuspended in 300 μL of buffer A using a pipette and centrifuged at 2500 rpm for 1 minute. The pellet was resuspended in 300 μL buffer B (20 mM HEPES (pH 7.9), 400 mM NaCl, 1 mM EGTA, 1 mM EDTA, 1 mM DTT, 1 mM APMSF, protease inhibitor (Roche)) and incubated on ice for 15 minutes. And centrifuged at 15,000 rpm. The supernatant was used as the nuclear fraction.

II 免疫染色および免疫蛍光顕微鏡法
全ての実験では、8354688 BD BioCoat PDL/Laminin8ウェル培養スライド内において、図に示す0.3mLの培地内で細胞(3×105)を37℃、5%CO2で24時間培養した。免疫染色処理は氷上において0℃で行った。細胞をPBSで2回洗浄(各5分間)し、PBSで希釈した4%パラホルムアルデヒドで20分間固定し、2回洗浄(各5分間)し、PBSで希釈した5%ヤギ血清で1時間にわたってブロックした。固定した細胞を、第1の抗体を含む250μLのブロッキングバッファー内で4℃で一晩培養した。第1の抗体の濃度は、2μg/mL(GS4463)、5μg/mL(10D1)、1μg/mL(22C11)とした。第1の抗体と共に培養した後、細胞をPBSで3回洗浄(各5分間)し、PBSで希釈した5%ヤギ血清で30分間にわたってブロックした。ブロッキングバッファーを第2の抗体を含む同一のバッファーと交換し、Alexa488又はAlexa555(Invitrogen)のコンジュゲートを1000倍の希釈率で添加し、1時間にわたって培養を行った。3回洗浄(各5分間)した後、DAPI(Invitrogen)を含むProlong Goldを細胞に添加した。免疫染色スライドはCarl Zeiss LSM510 META Confocalによって分析した。GS4463、HMP20、ヒトAPP合成ペプチド(44−63)(Ac−HMNVQNGKWDSDPSGTKTCI−CONH2)を使用した競合実験では、染色反応を行う前に、GS4463を5%ヤギ血清及び100μg/mLの当該ペプチドを含むPBS内で室温で1時間にプレインキュベーションを行った。
II Immunostaining and immunofluorescence microscopy In all experiments, cells (3 × 10 5 ) were cultured at 37 ° C., 5% CO 2 in 0.3 mL of the medium shown in the figure in 8354688 BD BioCoat PDL / Laminin 8-well culture slides. For 24 hours. Immunostaining was performed at 0 ° C. on ice. Cells were washed twice with PBS (5 minutes each), fixed with 4% paraformaldehyde diluted in PBS for 20 minutes, washed twice (5 minutes each), and 5% goat serum diluted in PBS for 1 hour. Blocked. The fixed cells were cultured overnight at 4 ° C. in 250 μL blocking buffer containing the first antibody. The concentration of the first antibody was 2 μg / mL (GS4463), 5 μg / mL (10D1), and 1 μg / mL (22C11). After incubation with the first antibody, cells were washed 3 times with PBS (5 minutes each) and blocked with 5% goat serum diluted in PBS for 30 minutes. The blocking buffer was replaced with the same buffer containing the second antibody, and Alexa488 or Alexa555 (Invitrogen) conjugate was added at a 1000-fold dilution, followed by incubation for 1 hour. After washing 3 times (5 minutes each), Prolong Gold containing DAPI (Invitrogen) was added to the cells. Immunostained slides were analyzed with a Carl Zeiss LSM510 META Confocal. In a competition experiment using GS4463, HMP20, human APP synthetic peptide (44-63) (Ac-HMNVQNGKWDSDPSGKTCI-CONH2), before performing the staining reaction, GS4463 was added to PBS containing 5% goat serum and 100 μg / mL of the peptide. And preincubation for 1 hour at room temperature.

III ウエスタンブロット分析
SDS−PAGE用試料のタンパク質濃度を、純水(DW)で10倍に希釈した後にBIORADタンパク質検定法で測定した。10μgのSDS−PAGE用細胞抽出物タンパク質試料又は6μLの分子量マーカー(BIORAD Precision Plus Dual Color)を4〜20% SDS−ポリアクリルアミドゲル(Cosmobio Co. Ltd.、No.414879)(20mA)に添加し、iBlotシステム(Invitrogen No.IB1001)によってニトロセルロース膜(No.IB3010−02)にブロットした。膜をPBST(0.1% Tween−20を含むTBS)で希釈した3%スキムミルクによって室温で1時間又は4℃で一晩ブロックし、0.3%スキムミルク/PBST中で上記で示した濃度で1次抗体と共にインキュベートした。次に、膜を0.3%スキムミルク/PBSTで3回洗浄(各5分間)し、2次抗体(アルカリホスファターゼコンジュゲート)(希釈率:5000倍)と共に1時間インキュベートした。3回洗浄した後、免疫反応バンドをアルカリホスファターゼ基質溶液(1−step NBT/BCIP基質、Thermo Scientific No.PI34042)と30分間反応させて検出した。
III Western Blot Analysis The protein concentration of the SDS-PAGE sample was diluted 10-fold with pure water (DW) and then measured by the BIORAD protein assay. Add 10 μg SDS-PAGE cell extract protein sample or 6 μL molecular weight marker (BIORAD Precision Plus Dual Color) to 4-20% SDS-polyacrylamide gel (Cosmobio Co. Ltd., No. 414879) (20 mA). Blotted onto a nitrocellulose membrane (No. IB3010-02) by the iBlot system (Invitrogen No. IB1001). Membranes were blocked with 3% skim milk diluted in PBST (TBS with 0.1% Tween-20) for 1 hour at room temperature or overnight at 4 ° C. and in 0.3% skim milk / PBST at the concentrations indicated above. Incubated with primary antibody. Next, the membrane was washed 3 times with 0.3% skim milk / PBST (5 minutes each), and incubated with a secondary antibody (alkaline phosphatase conjugate) (dilution rate: 5000 times) for 1 hour. After washing three times, an immune reaction band was detected by reacting with an alkaline phosphatase substrate solution (1-step NBT / BCIP substrate, Thermo Scientific No. PI34042) for 30 minutes.

〔実施例1〕 ヒト神経芽腫細胞株SK−N−SHにおけるAPPの検出(1)
1.試験方法
ヒト神経芽腫細胞株SK−N−SHについて、抗体、10D1、GS4463、22C11を使用して細胞を免疫染色して免疫蛍光顕微鏡により観察した。
2.試験結果
染色の結果を図1に示す。
10D1は細胞の細胞質及び核全体を染色した。GS4463も細胞質及び核を染色した。GS4463による核内からの点状染色シグナルは、明らかに核小体又は小斑点様構造を示した。一方、22C11による染色パターンは上記2つの抗体とは異なり、ほとんどが細胞質及びチューブリン様網目構造に存在していた。GS4463及び100μg/mLのヒトAPP合成ペプチド(44−63)とのプレインキュベーションにより、細胞質及び核染色シグナルはなくなった。これらの結果は、GS4463からの免疫染色シグナルは、APPの44−63アミノ酸残基の配列を認識する抗体から現れることを示している。
[Example 1] Detection of APP in human neuroblastoma cell line SK-N-SH (1)
1. Test Method For human neuroblastoma cell line SK-N-SH, cells were immunostained using antibodies 10D1, GS4463, 22C11 and observed with an immunofluorescence microscope.
2. Test results The results of staining are shown in FIG.
10D1 stained the cytoplasm and whole nucleus of the cells. GS4463 also stained cytoplasm and nucleus. The punctate staining signal from within the nucleus by GS4463 clearly showed nucleoli or small spot-like structures. On the other hand, the staining pattern by 22C11 was different from the above two antibodies, and most existed in the cytoplasm and tubulin-like network structure. Preincubation with GS4463 and 100 [mu] g / mL human APP synthetic peptide (44-63) abolished cytoplasmic and nuclear staining signals. These results indicate that the immunostaining signal from GS4463 appears from an antibody that recognizes the sequence of amino acids 44-63 of APP.

〔実施例2〕 ヒト神経芽腫細胞株SK−N−SHにおけるAPPの検出(2)
1.試験方法
上記実施例1によりGS4463により細胞質および核にAPPが存在することがわかったが、さらに核のうちでもAPPの存在部位が核小体かどうかについて調べた。SK−N−SH細胞を核小体マーカーであるフィブリラリン及びeIF6に対する抗体およびGS4463によって染色した。
2.試験結果
結果を図2に示す。
核におけるGS4463からのシグナルは、フィブリラリン及びeIF6抗体からのシグナルと完全に一致しており、APPと核小体マーカーの共局在化が確認された。一方、GS4463からのシグナルは、小斑点マーカーSC35抗体(ab11826)(データは示さず)の抗体と共局在化しなかった。これらの結果は、APPの一部の画分が核小体(少なくとも培養神経芽細胞株SK−N−SH)に位置することを示している。
[Example 2] Detection of APP in human neuroblastoma cell line SK-N-SH (2)
1. Test Method According to Example 1 above, it was found by GS4463 that APP was present in the cytoplasm and nucleus, and it was further examined whether or not the APP is present in the nucleus in the nucleolus. SK-N-SH cells were stained with antibodies to nucleolar markers fibrillarin and eIF6 and GS4463.
2. Test results The results are shown in FIG.
The signal from GS4463 in the nucleus was completely consistent with the signals from fibrillarin and eIF6 antibody, confirming the co-localization of APP and nucleolar markers. On the other hand, the signal from GS4463 did not colocalize with the antibody of small spot marker SC35 antibody (ab11826) (data not shown). These results indicate that a fraction of APP is located in the nucleolus (at least in the cultured neuroblast cell line SK-N-SH).

〔実施例3〕 ヒト正常組織、脳及び腎臓から採取した初代培養細胞におけるAPPの検出
1.ヒト正常組織、脳及び腎臓から採取した初代培養細胞について、抗体、10D1、GS4463を使用して細胞を免疫染色して免疫蛍光顕微鏡により観察した。
2.試験結果
結果を図3及び図4に示す。
10D1は、SK−N−SH細胞と同様にヒト腎臓上皮細胞(HREC)の核を染色したが、正常ヒト星状細胞(NHA)においては、細胞質を染色した。GS4463は、NHA及びHRECの両方において、SK−N−SH細胞と同様に核小体様染色を示した。これらの10D1、GS4463からのシグナルは、ヒトAPP合成ペプチド(44−63)との予備培養によって観察されなくなった。したがって、APPの画分の一部は脳及び腎臓から採取した正常細胞においても核小体に局在することを示している。
[Example 3] Detection of APP in primary cultured cells collected from normal human tissue, brain and kidney. Primary cultured cells collected from normal human tissues, brain and kidney were immunostained using antibodies 10D1 and GS4463 and observed with an immunofluorescent microscope.
2. Test results The results are shown in FIGS.
10D1 stained the nucleus of human kidney epithelial cells (HREC) as with SK-N-SH cells, but stained normal cytoplasm in normal human astrocytes (NHA). GS4463 showed nucleolus-like staining in both NHA and HREC, similar to SK-N-SH cells. These signals from 10D1 and GS4463 were not observed by preculture with human APP synthetic peptide (44-63). Therefore, it is shown that a part of the APP fraction is localized in the nucleolus even in normal cells collected from the brain and kidney.

〔実施例4〕 細胞質抽出物および核抽出物におけるAPPの検出
1.試験方法
細胞質画分(細胞質抽出物)および核画分(核抽出物)におけるAPPプロセッシング産物の分布及び分子量を調べるために、MEM−α内で培養したSK−N−SH細胞の細胞質画分及び核画分について抗体GS4463を使用してウエスタンブロットによって分析した。各画分からの抽出物の濃縮はGAPDH及びフィブリラリンに対する抗体によって確認した(図5−1)。
2.試験結果
結果を図5−2に示す。
完全長のAPPと思われる110〜120Kdのバンドが全ての抗体によって細胞質画分において観察された(図5−2(1)−(3))。グリコシド化反応のようなより高分子量スメアバンドが10D1又は22C11を使用することによって観察された。核画分に特異的な30Kdのバンドが10D1によって観察された。核画分における主要な免疫学的染色バンドは22C11によって観察されなかった。120Kdの産物に加えて、GS4463によって50kdの産物が細胞質画分(主要バンド)及び核画分において観察されたが、細胞質画分で観察された110kdのバンドは核画分において検出されなかった。上述したプロトコルによって調製したタンパク質の量が同じ場合、50Kdの産物に対する120kdの産物のモル比は核画分においてより高いように思われる。120kd及び50Kdの産物はヒトAPP合成ペプチド(44−63)とのプレインキュベーションによって消失し、これらのシグナルはAPPの44−63アミノ酸配列を認識する抗体に由来することを示している。また、70Kdの産物が両方の画分で検出され、60Kdの産物は強い染色条件においては核画分のみにおいて観察された(図5−2(5))。
[Example 4] Detection of APP in cytoplasmic extract and nuclear extract Test Method To examine the distribution and molecular weight of APP processing products in the cytoplasmic fraction (cytoplasmic extract) and nuclear fraction (nuclear extract), the cytoplasmic fraction of SK-N-SH cells cultured in MEM-α and The nuclear fraction was analyzed by Western blot using antibody GS4463. Concentration of the extract from each fraction was confirmed by antibodies against GAPDH and fibrillarin (FIG. 5-1).
2. Test results The results are shown in Fig. 5-2.
A band of 110-120 Kd, which appears to be full-length APP, was observed in the cytoplasmic fraction by all antibodies (FIGS. 5-2 (1)-(3)). Higher molecular weight smear bands such as glycosidation reactions were observed using 10D1 or 22C11. A 30 Kd band specific for the nuclear fraction was observed with 10D1. No major immunological staining band in the nuclear fraction was observed by 22C11. In addition to the 120 Kd product, a 50 kd product was observed in the cytoplasmic fraction (major band) and the nuclear fraction by GS4463, while the 110 kd band observed in the cytoplasmic fraction was not detected in the nuclear fraction. When the amount of protein prepared by the protocol described above is the same, the molar ratio of 120 kd product to 50 Kd product appears to be higher in the nuclear fraction. The 120 kd and 50 Kd products disappear upon preincubation with human APP synthetic peptide (44-63), indicating that these signals are derived from an antibody that recognizes the 44-63 amino acid sequence of APP. In addition, a 70 Kd product was detected in both fractions, and a 60 Kd product was observed only in the nuclear fraction under strong staining conditions (FIGS. 5-2 (5)).

〔実施例5〕 APPアミノ酸配列とDNAまたRNA結合タンパク質アミノ酸配列相同性
機能タンパク質は、そもそもポリペプチドの最少機能単位であるモチーフと呼ばれる15アミノ酸程度の配列の組み合わせであるとされている。これに基づいて、ヒトAPPのアミノ酸配列1−770を、30〜50アミノ酸ごとに区切り、相同性検索アルゴリズムBLAST(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)で検索した。通常、BLASTでは、相同性領域が長いほど良いスコアとなり、相同性の高いスコアから、ヒット対象がリストアップされる。このため、そのまま長い配列をBLAST検索にかけても、相同性は高くとも短い配列のヒット対象は、非常に低いスコアとなり、リスト上位250位では見えない。しかしながら、短い配列をBLASTにかけることで、短いが相同性の高いヒット対象が見えるようになる。このようなヒットはE値が高くなり、一つ一つの信頼性は低くなるが、同様の機能の種々のタンパク質がヒットしたり、ヒットする位置が集中したりすることで、その領域の機能の類推が可能となる。このような方法を本明細書でOLIGOBLASTとした。その結果、表1に示すように、APPの1〜500に、種々の微生物のtRNA 合成酵素、リボソームタンパク質、RNA分解酵素、転写因子、DNA結合タンパク質などと短いが60−100%の相同性のあることが分かり、特に400〜500番目に集中していた。また、rRNAに結合してリボソーム構築に関わり、細胞表面と核小体を行き来するヌクレオリンとの相同性も見つかった。通常のモチーフ検索アルゴリズムでは、これらのヒットは見られないことから、本検索方法は有用である。
[Example 5] APP amino acid sequence and DNA or RNA binding protein amino acid sequence homology A functional protein is considered to be a combination of sequences of about 15 amino acids called a motif, which is the minimum functional unit of a polypeptide. Based on this, the amino acid sequence 1-770 of human APP was divided every 30 to 50 amino acids and searched by the homology search algorithm BLAST ( http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi ). . Usually, in BLAST, the longer the homology region, the better the score, and the hit target is listed from the score with high homology. For this reason, even if a long sequence is subjected to a BLAST search as it is, hit targets with short sequences even if the homology is high have a very low score and are not visible in the top 250 in the list. However, by applying a short sequence to BLAST, a short but highly homologous hit object can be seen. Such hits have high E values and low individual reliability, but when various proteins with similar functions are hit or the hit positions are concentrated, the function of the region is reduced. Analogy is possible. Such a method is referred to herein as OLIGOBLAST. As a result, as shown in Table 1, 1 to 500 of APP has a short but 60-100% homology with tRNA synthetase, ribosomal protein, RNase, transcription factor, DNA binding protein, etc. of various microorganisms. It turned out that there was something, especially concentrated on the 400th to 500th. In addition, homology with nucleolin, which binds to rRNA and participates in ribosome construction and travels between the cell surface and the nucleolus, was also found. This search method is useful because these hits are not found in a normal motif search algorithm.

本発明によりAPPの新しい局在情報を知ることができる。そして当該情報により、APPの新しい代謝調節経路、機能の情報を得ることにつながり、APPの本来の生理作用とAD発症機構を探る研究にとって極めて有用性が高い。たとえば、APPが核に局在するという情報だけでも、APPの関係する機能が複製、DNA修飾、転写などに絞られる。また、同様に、核小体はrRNA合成工場であり、細胞の休止・生育・消失の制御に関わるため、APPが核小体に局在するという情報だけでも、APPの関連する機能をこれらに絞ることができる。
さらにまた、APPの異常な局在性と疾病との相関性を調べることにより、APPの異常な局在性と相関する疾病の診断をすることも可能になる。
According to the present invention, new localization information of APP can be known. This information leads to the acquisition of information on APP's new metabolic regulation pathways and functions, and is extremely useful for research that explores the original physiological actions of APP and the onset mechanism of AD. For example, only the information that APP is localized in the nucleus narrows the functions related to APP to replication, DNA modification, and transcription. Similarly, the nucleolus is an rRNA synthesis plant that is involved in the control of cell quiescence, growth, and disappearance. Can be squeezed.
Furthermore, by examining the correlation between the abnormal localization of APP and the disease, it becomes possible to diagnose a disease that correlates with the abnormal localization of APP.

〔非特許文献〕
H.K. Anandatheerthavarada, G. Biswas, M.A. Robin, N.G. Avadhani, Mitochondrial targeting and a novel transmembrane arrest of Alzheimer's amyloid precursor proteinimpairs mitochondrial function in neuronal cells, J. Cell Bio. 161 (2003) 41-54. M. Arbel, I. Yacoby, B. Solomon, Inhibition of amyloid precursor protein processing by beta-secretase through site-directed antibodies, Proc. Natl. Acad. Sci. 102 (2005) 7718-7723. R. Palmisano, P. Golfi, P. Heimann, C. Shaw, C. Troakes, T. Schmitt-John, J.W. Bartsch, Endosomal accumulation of APP in wobbler motor neurons reflects impaired vesicle trafficking: Implications for human motor neuron disease, BMC Neurosci. 12 (2011) 24. R. Cappa, F. Cheng, G.D Ciccotosto, B. E. Needham, C.L. Masters, G.M., L.K. Fransson, K. Mani, The amyloid precursor protein (APP) of Alzheimer disease and its paralog, APLP2, modulate the Cu/Zn-Nitric oxide-catalyzed degradation of glypican-1 heparan sulfate in vivo, J. Biol. Chem. 280 (2005) 13913-13920. P. Seubert, T. Oltersdorf, M.G. Lee, R. Barbour, C. Blomquist, D.L. Davis, K. Bryant, L.C. Fritz, D. Galasko, L.J. Thal, I. Lieberburg, D.B. Schenk, Secretion of beta-amyloid precursor protein cleaved at the amino terminus of the beta-amyloid peptide, Nature. 361 (1993) 260-263. M. Citron, D.B. Teplow, D.J. Selkoe, Generation of amyloid β protein from its precursor is sequence specific, Neuron. 14 (1995) 661-670. X. Cao, T.C. Sudhof, Dissection of amyloid-beta precursor protein-dependent transcriptional transactivation, J. Biol. Chem. 279 (2004) 24601-24611. Heber S, Herms J, Gajic V, Hainfellner J, Aguzzi A, Rulicke T, Kretzschmar H, von Koch C, Sisodia S, Tremml P, Lipp H-P, Wolfer DP, Muller U (2000) Mice with combined gene knock-outs reveal essential and partially redundant functions of amyloid precursor protein family members. J Neurosci 20: 7951-7963. M. Aittaleb, T. Visone, M.O. Fenley, H. Li, Structural and Thermodynamic Evidence for a Stabilizing Role of Nop5p in S-Adenosyl-L-methionine Binding to Fibrillarin, J. Biol. Chem. 279 (2004) 41822-41829. F. Sanvito, S. Piatti, A. Villa, M. Bossi, G. Lucchini, P.C. Marchisio, S. Biffo, The beta4 integrin interactor p27(BBP/eIF6) is an essential nuclear matrix protein involved in 60S ribosomal subunit assembly, J. Cell Biol. 144 (1999) 823-837. T. Saitoh, M. Sundsmo, J.M. Roch, N. Kimura, G. Cole, D. Schubert, T. Oltersdorf, D.B. Schenk, Secreted form of amyloid beta protein precursor is involved in the growth regulation of fibroblasts, Cell. 58(1989) 615-622. H, Ninomiya, J.M. Roch, M.P. Sundsmo, D.A. Otero, T. Saitoh, Amino acid sequence RERMS represents the active domain of amyloid beta/A4 protein precursor that promotes fibroblast growth, J. Cell Biol. 121 (1993) 879-886. R.G. Perez, H. Zheng, L.H. Van der Ploeg, E.H. Koo, The β-Amyloid Precursor Protein of Alzheimer's Disease Enhances Neuron Viability and Modulates Neuronal Polarity, J. Neurosci. 17 (1997) 9407-9414. T.L Young-Pearse, A.C Chen, R. Chang, C. Marquez, D.J. Selkoe, Secreted APP regulates the function of full-length APP in neurite outgrowth through interaction with integrin beta1, Neural Develop. 3 (2008) 15. H.-S. Hoe, K.J. Lee, R. S. E. Carney, J. Lee, A. Markova, J.-Y. Lee, B.W. Howell, B.T. Hyman, D.T.S. Pak, G. Bu, G.W. Rebeck, Interaction of reelin with amyloid precursor protein promotes neurite outgrowth, J. Neurosci. 29 (2009) 7459-7473. M. Srivastava, H.B. Pollard, Molecular dissection of nucleolin's role in growth and cell proliferation: New insights, FASEB J. 13 (1999) 1911-1922. E.A. Nigg, Nucleocytoplasmic transport: signals, mechanisms and regulation. Nature 386 (1997) 779-787. S.H. Zaidi, J.S. Malter, Nucleolin and heterogeneous nuclear ribonucleoprotein C proteins specifically interact with the 3'-untranslated region of amyloid protein precursor mRNA, J. Biol. Chem. 270 (1995) 17292-17298. M. Erard, F. Lakhadar, F. Amalric, Repeat peptide motifs which contain β-turns and modulate DNA condensation in chromatin, Eur. J. Biochem. 191 (1990) 19-26. A. Blangy, F. Vidal, F. Cuzin, Y.H. Yang, K. Boulukos and M. Rassoulzadegan,CDEBP, a site-specific DNA-binding protein of the 'APP-like' family, is required during the early development of the mouse, 1995 J Cell Sci 108, 675-683.
[Non-patent literature]
HK Anandatheerthavarada, G. Biswas, MA Robin, NG Avadhani, Mitochondrial targeting and a novel transmembrane arrest of Alzheimer's amyloid precursor proteinimpairs mitochondrial function in neuronal cells, J. Cell Bio. 161 (2003) 41-54. M. Arbel, I. Yacoby, B. Solomon, Inhibition of amyloid precursor protein processing by beta-secretase through site-directed antibodies, Proc. Natl. Acad. Sci. 102 (2005) 7718-7723. R. Palmisano, P. Golfi, P. Heimann, C. Shaw, C. Troakes, T. Schmitt-John, JW Bartsch, Endosomal accumulation of APP in wobbler motor neurons with impaired vesicle trafficking: Implications for human motor neuron disease, BMC Neurosci. 12 (2011) 24. R. Cappa, F. Cheng, GD Ciccotosto, BE Needham, CL Masters, GM, LK Fransson, K. Mani, The amyloid precursor protein (APP) of Alzheimer disease and its paralog, APLP2, modulate the Cu / Zn-Nitric oxide -catalyzed degradation of glypican-1 heparan sulfate in vivo, J. Biol. Chem. 280 (2005) 13913-13920. P. Seubert, T. Oltersdorf, MG Lee, R. Barbour, C. Blomquist, DL Davis, K. Bryant, LC Fritz, D. Galasko, LJ Thal, I. Lieberburg, DB Schenk, Secretion of beta-amyloid precursor protein cleaved at the amino terminus of the beta-amyloid peptide, Nature.361 (1993) 260-263. M. Citron, DB Teplow, DJ Selkoe, Generation of amyloid β protein from its precursor is sequence specific, Neuron. 14 (1995) 661-670. X. Cao, TC Sudhof, Dissection of amyloid-beta precursor protein-dependent transcriptional transactivation, J. Biol. Chem. 279 (2004) 24601-24611. Heber S, Herms J, Gajic V, Hainfellner J, Aguzzi A, Rulicke T, Kretzschmar H, von Koch C, Sisodia S, Tremml P, Lipp HP, Wolfer DP, Muller U (2000) Mice with combined gene knock-outs reveal essential and partially redundant functions of amyloid precursor protein family members. J Neurosci 20: 7951-7963. M. Aittaleb, T. Visone, MO Fenley, H. Li, Structural and Thermodynamic Evidence for a Stabilizing Role of Nop5p in S-Adenosyl-L-methionine Binding to Fibrillarin, J. Biol. Chem. 279 (2004) 41822-41829 . F. Sanvito, S. Piatti, A. Villa, M. Bossi, G. Lucchini, PC Marchisio, S. Biffo, The beta4 integrin interactor p27 (BBP / eIF6) is an essential nuclear matrix protein involved in 60S ribosomal subunit assembly, J. Cell Biol. 144 (1999) 823-837. T. Saitoh, M. Sundsmo, JM Roch, N. Kimura, G. Cole, D. Schubert, T. Oltersdorf, DB Schenk, Secreted form of amyloid beta protein precursor is involved in the growth regulation of fibroblasts, Cell. 58 ( 1989) 615-622. H, Ninomiya, JM Roch, MP Sundsmo, DA Otero, T. Saitoh, Amino acid sequence RERMS represents the active domain of amyloid beta / A4 protein precursor that promotes fibroblast growth, J. Cell Biol. 121 (1993) 879-886. RG Perez, H. Zheng, LH Van der Ploeg, EH Koo, The β-Amyloid Precursor Protein of Alzheimer's Disease Enhances Neuron Viability and Modulates Neuronal Polarity, J. Neurosci. 17 (1997) 9407-9414. TL Young-Pearse, AC Chen, R. Chang, C. Marquez, DJ Selkoe, Secreted APP regulates the function of full-length APP in neurite outgrowth through interaction with integrin beta1, Neural Develop. 3 (2008) 15. H.-S. Hoe, KJ Lee, RSE Carney, J. Lee, A. Markova, J.-Y. Lee, BW Howell, BT Hyman, DTS Pak, G. Bu, GW Rebeck, Interaction of reelin with amyloid precursor protein promotes neurite outgrowth, J. Neurosci. 29 (2009) 7459-7473. M. Srivastava, HB Pollard, Molecular dissection of nucleolin's role in growth and cell proliferation: New insights, FASEB J. 13 (1999) 1911-1922. EA Nigg, Nucleocytoplasmic transport: signals, mechanisms and regulation.Nature 386 (1997) 779-787. SH Zaidi, JS Malter, Nucleolin and heterogeneous nuclear ribonucleoprotein C proteins specifically interact with the 3'-untranslated region of amyloid protein precursor mRNA, J. Biol. Chem. 270 (1995) 17292-17298. M. Erard, F. Lakhadar, F. Amalric, Repeat peptide motifs which contain β-turns and modulate DNA condensation in chromatin, Eur. J. Biochem. 191 (1990) 19-26. A. Blangy, F. Vidal, F. Cuzin, YH Yang, K. Boulukos and M. Rassoulzadegan, CDEBP, a site-specific DNA-binding protein of the 'APP-like' family, is required during the early development of the mouse, 1995 J Cell Sci 108, 675-683.

Claims (10)

以下の工程を含むAPPを検出する方法。
(a)細胞中のAPPと、APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体と反応させる工程;
(b)該抗体とAPPの複合体を形成する工程;
(c)該複合体を検出する工程;および
(d)該複合体の検出部位を特定し、APPの局在情報を得る工程
A method for detecting APP comprising the following steps.
(A) reacting APP in a cell with an antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence at positions 1-210 (excluding 66-81);
(B) forming a complex of the antibody and APP;
(C) detecting the complex; and (d) specifying a detection site of the complex and obtaining localization information of APP.
該複合体の検出部位の特定が、あらかじめ細胞を前処理して部位を選択し、当該選択部位における検出有無により行う、請求項1に記載のAPPを検出する方法。 The method for detecting APP according to claim 1, wherein the detection site of the complex is identified by pre-treating cells to select a site, and detecting whether or not the selected site is detected. APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、44−63番目の一部を認識する抗体である請求項1または2に記載のAPPを検出する方法。 The antibody recognizing any one part of the amino acid sequence of APP (excluding the 66th to 81st positions) of APP is an antibody recognizing a part of the 44th to 63rd aspects. To detect the APP. APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、GS4463(Genscript No.A00692、抗APP抗体(44−63))または10D1(IBL社、No.11090、抗ヒトAPP(N)抗体(10D1))である請求項1〜3のいずれかに記載のAPPを検出する方法。 An antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is GS4463 (Genscript No. A00692, anti-APP antibody (44-63)) or 10D1 (IBL). No. 11090, anti-human APP (N) antibody (10D1)). APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、GS4463(Genscript No.A00692、抗APP抗体(44−63))とAPP結合において競合する抗体または10D1(IBL社、No.11090、抗ヒトAPP(N)抗体(10D1))とAPP結合において競合する抗体である請求項1〜4のいずれかに記載のAPPを検出する方法。 An antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is bound to GS4463 (Genscript No. A00692, anti-APP antibody (44-63)) and APP binding. The method for detecting APP according to any one of claims 1 to 4, which is an antibody that competes with a competing antibody or 10D1 (IBL, No. 11090, anti-human APP (N) antibody (10D1)) in APP binding. APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体が、ヒトAPPのN末端の44−63番目のアミノ酸配列からなるペプチド(HMP−20を認識する抗体である請求項1〜5のいずれかに記載のAPPを検出する方法。 An antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence 1-210 (excluding 66-81) is a peptide consisting of the N-terminal 44-63 amino acid sequence of human APP ( HMP-20). The method for detecting APP according to any one of claims 1 to 5, wherein 検出部位が、細胞質、核または核小体のいずれか1以上である請求項1〜6のいずれかに記載のAPPを検出する方法。 The method for detecting APP according to any one of claims 1 to 6, wherein the detection site is one or more of cytoplasm, nucleus, or nucleolus. 検出部位が核小体であって、さらに以下の工程を含む請求項1〜7のいずれかに記載のAPPを検出する方法。
(e)フィブラリン抗体またはelF6抗体により核小体を検出する工程
The method for detecting APP according to claim 1, wherein the detection site is a nucleolus and further comprises the following steps.
(E) a step of detecting nucleolus with an anti - fibrallin antibody or an anti- elF6 antibody
細胞におけるAPP局在性の異常有無の判定方法であって、
(a)細胞中のAPPと、APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体と接触させる工程;
(b)該抗体とAPPの複合体を形成する工程;
(c)該複合体を検出する工程;および
(d)該複合体の検出部位を特定することによりAPPの局在情報を得て、あらかじめ求めた正常状態との比較から、細胞のAPP局在性の異常有無を判定する工程、
を含む方法。
A method for determining the presence or absence of APP localization abnormality in a cell,
(A) contacting APP in a cell with an antibody that recognizes any part of the APP amino acid sequence at positions 1-210 (excluding the 66-81th positions);
(B) forming a complex of the antibody and APP;
(C) detecting the complex; and (d) obtaining APP localization information by specifying a detection site of the complex, and comparing the APP localization of the cell with a previously obtained normal state. A step of determining the presence or absence of sex abnormality
Including methods.
APPのアミノ酸配列の1−210番目(ただし、66−81番目を除く)のいずれか一部を認識する抗体、および当該抗体とAPPとの複合体の局在情報と異常有無との関連付けについて説明された取扱説明書、
を含むAPPの局在性の異常有無を判定する検査キット。
An antibody that recognizes any part of the amino acid sequence of APP (excluding positions 66-81), and the association between the localization information of the complex of the antibody and APP and the presence or absence of abnormality Instruction manual,
A test kit for determining the presence / absence of abnormalities in the localization of APP.
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