ロイシンリッチリピートキナーゼ2(LRRK2)は、細胞の恒常性維持に必要な多機能タンパク質である。LRRK2遺伝子の変異は、パーキンソン病(PD)、アルツハイマー病(AD)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)など、いくつかの疾患に関与している。LRRK2遺伝子変異は常染色体優性遺伝の単発性遅発性パーキンソン病の原因である。キナーゼドメイン内のG2019S機能獲得変異は最も一般的なLRRK2変異であり、散発性PDの最大2%、家族性PDの最大6%を占める。
LRRK2 G2019Sラットは変異型ヒトLRRK2を過剰発現している。このモデルは、LRRK2阻害剤の有効性を試験する上で貴重である。10週齢のLRRK2 G2019Sラットは、総LRK2レベルの有意な増加(図1A)とpS935 LRRK2レベルの増加(図1B)を示すが、pS1292 LRRK2レベルは変化しない(図1C)。
MLi-2のような選択的LRRK2阻害剤は、PD治療のための有望な化合物として提案されており、LRRK2 pS935の脱リン酸化をモニターすることは、LRRK2阻害剤のin vivoでの有効性を評価するための主要なマーカーとなっている。我々は、総LRRK2レベルはMLi-2処理によって影響を受けないが(図2A)、LRRK2 pS935およびpS1292レベルはそれぞれ少なくとも8時間および2時間有意に減少することを示した(図2BおよびC)。
LRRK2 G2019Sラットの最も重要な特徴は以下の通りである:
- pS1292 LRRK2レベルに変化なし
- 総LRRK2レベルとpS935 LRRK2レベルの上昇
- LRRK2阻害剤MLi-2によって修飾可能なリン酸化状態
- 基礎運動機能と認知能力に変化なし

図1. LRRK2 G2019Sラットにおける総LRRK2量とリン酸化LRRK2量。 10週齢のLRRK2 G2019Sラットについて、Mesoscale Discovery(MSD)免疫吸着アッセイを用いて、総LRK2量(A)、LRRK2 pS935量(B)、LRRK2 pS1292量(C)を評価した。平均値+SEM;n=3-4/群、不対t検定。***p<0.001、nsは有意ではない。

図2:MLi-2単回経口投与によるLRRK2キナーゼ活性の時間依存的阻害。 LRRK2 G2019SラットにMLi-2またはビヒクルを単回投与し、2、8、または24時間後に犠牲にした。総LRRK2(A)、LRRK2 pS935(B)、およびLRRK2 pS1292(C)の脳内レベルをMSD免疫吸着アッセイで定量した。平均値+SEM;各群n=3-4。二元配置ANOVAとBonferroniのポストホックテスト; **p<0.01, ***p<0.001; ns, 無意義。
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