セリンプロテアーゼHTRA1は、角膜形質転換成長因子ベータ誘導タンパク質（TGFBIP）アミロイド堆積物に蓄積します

目的：形質転換成長因子ベータ誘導（TGFBI）遺伝子の特定の変異は、格子角膜ジストロフィー（LCD）タイプ1およびそのバリアントに関連しています。この研究では、TGFBIのヘテロ接合A546D変異に関連するヒト角膜アミロイド堆積物の詳細なプロテオーム解析を実施しました。 方法：角膜アミロイド堆積物と周囲の角膜間質は、TGFBIのA546D変異を有する患者からのレーザー捕捉微量生成により調達されました。捕獲された角膜サンプルと健康な角膜間質のタンパク質は、液体クロマトグラフィータンデム質量分析で同定され、指数関数的に修正されたタンパク質存在量指数値を計算することにより定量化されました。質量分析データは、形質転換因子ベータ誘導タンパク質（TGFBIP/ケラトエピテリン/βIG-H3）およびTGFBIPのタンパク質分解切断部位の検出の濃縮領域を特定するためにさらに比較されました。 結果：4番目のファシクリン1ドメイン（FAS1-4）、血清アミロイドP成分、アポリポタンパク質A-IV、クラスチン、およびセリンプロテアーゼHTRA1に由来する残基Y571-R588を含むTGFBIPのC末端断片は、アミロイドで有意に濃縮されていました。健康な角膜と比較した堆積物。病気の角膜からのTGFBIPのタンパク質分解切断部位は、セリンプロテアーゼHTRA1の活性に従っています。また、アミロイド堆積物における少量のセリンプロテアーゼカリクレイン-14を特定しました。 結論：TGFBIのA546D変異によって引き起こされる角膜アミロイドには、他の品種のアミロイドーシスに関連するいくつかのタンパク質が含まれます。プロテオームデータは、シーケンス571-Yhigdeilvsggigalvr-588がTGFBIPのFAS1-4ドメインのアミロイドコアを含んでおり、アミロイド生成および凝集したTGFBIPのタンパク質分解処理の原因となる最も可能性の高い候補としてセリンプロテアーゼHTRA1を指すことを示唆しています。アミロイド堆積物中のHTRA1の。セリンプロテアーゼの同定に関連して、アミロイド沈着中のグリア由来ネクシン（プロテアーゼネキシン1）も発見し、このセリンプロテアーゼ阻害剤は、角膜におけるアミロイド関連セリンプロテアーゼの1つの生理学的に関連する阻害剤の良好な候補になりました。そしておそらく他の組織で。注目に値すると、現在の結果は、TGFBIのV624M変異によって引き起こされた角膜アミロイド堆積物の以前の研究からの調査結果に一致しており、TGFBIP FAS1-4ドメインの変異に関連する格子角膜ジストロフィー（LCD）の一般的なメカニズムを示唆しています。

PURPOSE: Specific mutations in the transforming growth factor beta induced (TGFBI) gene are associated with lattice corneal dystrophy (LCD) type 1 and its variants. In this study, we performed an in-depth proteomic analysis of human corneal amyloid deposits associated with the heterozygous A546D mutation in TGFBI. METHODS: Corneal amyloid deposits and the surrounding corneal stroma were procured by laser capture microdissection from a patient with an A546D mutation in TGFBI. Proteins in the captured corneal samples and healthy corneal stroma were identified with liquid chromatography-tandem mass spectrometry and quantified by calculating exponentially modified Protein Abundance Index values. Mass spectrometry data were further compared for identifying enriched regions of transforming growth factor beta induced protein (TGFBIp/keratoepithelin/βig-h3) and detecting proteolytic cleavage sites in TGFBIp. RESULTS: A C-terminal fragment of TGFBIp containing residues Y571-R588 derived from the fourth fasciclin 1 domain (FAS1-4), serum amyloid P-component, apolipoprotein A-IV, clusterin, and serine protease HtrA1 were significantly enriched in the amyloid deposits compared to the healthy cornea. The proteolytic cleavage sites in TGFBIp from the diseased cornea are in accordance with the activity of serine protease HtrA1. We also identified small amounts of the serine protease kallikrein-14 in the amyloid deposits. CONCLUSIONS: Corneal amyloid caused by the A546D mutation in TGFBI involves several proteins associated with other varieties of amyloidosis. The proteomic data suggest that the sequence 571-YHIGDEILVSGGIGALVR-588 contains the amyloid core of the FAS1-4 domain of TGFBIp and point at serine protease HtrA1 as the most likely candidate responsible for the proteolytic processing of amyloidogenic and aggregated TGFBIp, which explains the accumulation of HtrA1 in the amyloid deposits. With relevance to identifying serine proteases, we also found glia-derived nexin (protease-nexin 1) in the amyloid deposits, making this serine protease inhibitor a good candidate for the physiologically relevant inhibitor of one of the amyloid-associated serine proteases in the cornea and probably in other tissues. Noteworthy, the present results are in accordance with our findings from a previous study of corneal amyloid deposits caused by the V624M mutation in TGFBI, suggesting a common mechanism for lattice corneal dystrophies (LCDs) associated with mutations in the TGFBIp FAS1-4 domain.