βアミロイドペプチド量におけるオートファジーの効果の計算モデリング

Kyungreem Han;...; MooYoung Choi(2020.2, BMC Theoretical Biology and Medical Modelling volume)[Computational modeling of the effects of autophagy on amyloid-β peptide levels]

理由

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概要

背景

オートファジーは進化的に保存された細胞内過程であり、タンパク質や細胞内小器官を分解するためにリソソームや送るために用いられる。これまで、オートファジーはアルツハイマー病(AD)に関与するβアミロイドペプチド(Aβ)の蓄積を制御すると推測されてきた。しかしながら、Aβ特異的なオートファジー活性の探索はまだ始まったばかりである。

結果

Aβ量とオートファジー活性の定量的関係を理解するために、Aβの速度論に関するオートファジーの数理モデルを構築し、計算を行う。Aβ生産が異常に増加する場合において、Aβの分解速度、分泌速度そしてクリアランス率を有意に変更してAβ量の増加を引き起こした。Aβ産生の増加に加えてオートファジーによるAβ分解に欠損がある場合、オートファゴソームとオートリソソームの濃度の上昇に伴ってAβ制御不良が起こり、さらにニューロンを詰まらせる。

結論

モデルによって、オートファジー過程の異なる段階の調節(Aβ隔離、オートファゴソーム成熟そしてリソソーム内の加水分解)がAβ量に有意に段階特異的かつ複雑に影響することが予測され、ADにおけるオートファジーの治療的かつ予防的な解釈を示唆する。

印象的な図

Fig1. モデル系の概念図

雑記

やっぱり概念図があると何やってるのかはるかに分かりやすい、ビックデータ解析系の論文との違いはここだな