도파민 생합성 조절에서 알파-시누클레인의 역할.

알파-시누클레인 유전자는 파킨슨병의 발병 기전에 관련되어 있다. 알파-시누클레인의 기능은 불확실하지만, 이 단백질은 샤페론 분자 14-3-3과 유사성이 있다. 추가적으로, 알파-시누클레인은 14-3-3에 결합할 수 있으며, 알파-시누클레인과 14-3-3 모두 많은 동일한 단백질에 결합한다. 14-3-3이 도파민(DA) 생합성의 속도 제한 효소인 타이로신 하이드록실레이스에 결합하고 활성화하므로, 우리는 알파-시누클레인이 타이로신 하이드록실레이스에 결합하여 그 활에 영향을 미치는지 여부를 조사했다. 면역 침전 실험은 뇌 동종액 및 MN9D 도파민성 세포에서 알파-시누클레인과 타이로신 하이드록실레이스 간의 상호작용을 드러냈다. 면역 전자 현미경에 의해 알파-시누클레인과 타이로신 하이드록실레이스의 공동 위치가 확인되었다. 이 상호작용의 결과를 조사하기 위해, 우리는 세포가 없는 시스템에서 재조합 알파-시누클레인이 타이로신 하이드록실레이스 활성에 미치는 영향을 측정하였고, 알파-시누클레인에 의해 타이로신 하이드록실레이스가 농도 의존적으로 억제되는 것을 관찰했다. 도파민성 세포에서 알파-시누클레인이 타이로신 하이드록실레이스에 미치는 영향을 측정하기 위해, 우리는 MN9D 세포를 정상형 혹은 A53T 변이 알파-시누클레인으로 안정적으로 형질전환하였다. 정상형 또는 A53T 변이 알파-시누클레인의 과발현은 안정형질전환 세포에서 타이로신 하이드록실레이스 단백질 수준에 큰 변화를 주지 않았다. 그러나 과발현 세포주에서는 타이로신 하이드록실레이스 활성이 유의미하게 감소하였고, 이에 따라 도파민 합성이 감소하였다. 세포 내 도파민 수준의 감소는 증가한 도파민 분해나 도파민 유출로 인한 것이 아니었다. 이러한 데이터는 알파-시누클레인이 타이로신 하이드록실레이스의 활성을 감소시키며 도파민 생합성 조절에서 역할을 한다는 것을 시사한다. 만약 그렇다면, 용해성 알파-시누클레인의 손실은 발현 감소나 집합체 형성으로 인해 도파민 합성을 증가시키고 반응성 도파민 대사산물의 증가를 동반할 수 있다.