3 '光ニューロフィラメント（NF-L）mRNAの非翻訳領域は、神経細胞のNF-Lおよび変異体スーパーオキシドジスムターゼ1タンパク質の凝集を引き起こします

神経変性疾患の病因は、タンパク質の異常な凝集を伴うと考えられていますが、タンパク質凝集を開始するメカニズムは不明です。ここでは、神経変性疾患のタンパク質凝集を引き起こすのに役立つ可能性のある新しい現象を報告します。軽いニューロフィラメント（NF-L）転写産物の3 '非翻訳領域（3'utr）が独自の翻訳された生成物の反応性を高め、溶解度の喪失とNF-Lタンパク質の凝集、および変異体スーパーオキシドの凝集につながることを示しています。Dismutase 1（SOD1）タンパク質。NF-L 3'UTRを伴う有無にかかわらず、フルレングスマウスNF-L cDNAは、緑色蛍光タンパク質（GFP）レポーター遺伝子のC末端に融合し、GFPタグ付きNF-Lタンパク質をトランスフェクトされた神経2Aで調べました。セル。NF-L 3'UTRを含む導入遺伝子から発現したGFPタグ付きNF-Lタンパク質は、NF-L 3'UTRを欠く導入遺伝子からではなく、内因性の重いニューロフィラメントタンパク質と共局在し、高レベルの発現では、損失につながりますGFPタグ付きNF-Lタンパク質の溶解度と凝集の。GFPタグ付きNF-Lタンパク質の凝集は、凝集と、共発現したDSREDタグ付き変異体（G93A）SOD1タンパク質の溶解度の喪失を引き起こしますが、野生型SOD1タンパク質ではありません。欠失変異誘発は、GFPタグ付きNF-Lタンパク質の凝集を引き起こし、NF-L 3'utrの近位45ヌクレオチドにマップします。これは、NF-L RNAの主要な不安定化要素とRNA結合タンパク質の結合部位の部位です。我々の発見は、NF-L RNA、または同族RNA結合因子がNF-Lタンパク質の反応性を高め、神経変性疾患におけるNF-Lおよび他のタンパク質の凝集につながるトリガーメカニズムを提供する作業モデルをサポートします。

The pathogenesis of neurodegenerative diseases is believed to involve abnormal aggregation of proteins, but the mechanisms initiating protein aggregation are unclear. Here we report a novel phenomenon that could be instrumental in triggering protein aggregation in neurodegenerative diseases. We show that the 3' untranslated region (3'UTR) of a light neurofilament (NF-L) transcript enhances the reactivity of its own translated product and leads to loss of solubility and aggregation of NF-L protein and to coaggregation of mutant superoxide dismutase 1 (SOD1) protein. Full-length mouse NF-L cDNAs, with and without NF-L 3'UTR, were fused to the C terminus of a green fluorescent protein (GFP) reporter gene, and the GFP-tagged NF-L proteins were examined in transfected Neuro2a cells. The GFP-tagged NF-L protein expressed from the transgene containing NF-L 3'UTR, but not from the transgene lacking NF-L 3'UTR, colocalizes with endogenous heavy neurofilament protein and, at high-level expression, leads to loss of solubility and aggregation of GFP-tagged NF-L protein. Aggregation of GFP-tagged NF-L protein triggers coaggregation and loss of solubility of coexpressed DsRed-tagged mutant (G93A) SOD1 protein but not wild-type SOD1 protein. Deletional mutagenesis maps the RNA sequence causing aggregation of GFP-tagged NF-L protein to the proximal 45 nucleotides of NF-L 3'UTR. This is the site of a major destabilizing element in NF-L RNA and binding site for RNA-binding proteins. Our findings support a working model whereby NF-L RNA, or cognate RNA-binding factors, enhances the reactivity of NF-L protein and provides a triggering mechanism leading to aggregation of NF-L and other proteins in neurodegenerative diseases.