タンパク質 - チロシンホスファターゼ1B（PTP1B）は、中心脳由来の神経栄養因子とトロポミオシン受容体キナーゼB（TRKB）シグナル伝達の新規調節因子です

マウスのニューロンタンパク質 - チロシンホスファターゼ1B（PTP1B）欠乏により、レプチンシグナル伝達が強化され、食事誘発性肥満からの保護が生じます。ただし、脳内の追加のシグナル伝達経路がPTP1B欠乏の代謝効果に寄与するかどうかは不明のままです。ここでは、トロポミオシン受容体キナーゼB（TRKB）受容体が直接的なPTP1B基質であり、中心脳由来の神経栄養因子（BDNF）シグナル伝達の調節においてPTP1Bを巻き込むことを示しています。PTP1Bは、マウス脳およびヒトSH-SY5Y神経芽細胞腫細胞の活性化TRKB受容体と相互作用します。PTP1Bの過剰発現は、下流シグナル伝達経路のTRKBリン酸化と活性化を減少させますが、PTP1B阻害はTRKBシグナル伝達を増強します。特に、PTPN1（ - / - ）マウスの脳は、TRKBリン酸化の強化を示し、PTPN1（ - / - ）マウスは、中枢BDNF誘発性のコア温度の増加に過敏です。まとめると、我々の発見は、PTP1BがTRKBの新規生理学的調節因子であり、BDNF/TRKBシグナル伝達が強化されていることがPTP1B欠乏の有益な代謝効果に寄与する可能性があることを示しています。

Neuronal protein-tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) deficiency in mice results in enhanced leptin signaling and protection from diet-induced obesity; however, whether additional signaling pathways in the brain contribute to the metabolic effects of PTP1B deficiency remains unclear. Here, we show that the tropomyosin receptor kinase B (TrkB) receptor is a direct PTP1B substrate and implicate PTP1B in the regulation of the central brain-derived neurotrophic factor (BDNF) signaling. PTP1B interacts with activated TrkB receptor in mouse brain and human SH-SY5Y neuroblastoma cells. PTP1B overexpression reduces TrkB phosphorylation and activation of downstream signaling pathways, whereas PTP1B inhibition augments TrkB signaling. Notably, brains of Ptpn1(-/-) mice exhibit enhanced TrkB phosphorylation, and Ptpn1(-/-) mice are hypersensitive to central BDNF-induced increase in core temperature. Taken together, our findings demonstrate that PTP1B is a novel physiological regulator of TrkB and that enhanced BDNF/TrkB signaling may contribute to the beneficial metabolic effects of PTP1B deficiency.