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タイトルTranscriptional mutagenesis of α-synuclein caused by DNA oxidation in Parkinson's disease pathogenesis.
ジャーナル・号・ページActa Neuropathol, Vol. 146, Issue 5, Page 685-705, Year 2023
掲載日2023年9月23日
著者Sambuddha Basu / Minkyung Song / Levi Adams / Inhye Jeong / Goun Je / Subhrangshu Guhathakurta / Jennifer Jiang / Nikpreet Boparai / Wei Dai / Fernando Cardozo-Pelaez / Suren A Tatulian / Kyu Young Han / Jordan Elliott / Jean Baum / Pamela J McLean / Dennis W Dickson / Yoon-Seong Kim /
PubMed 要旨Oxidative stress plays an essential role in the development of Parkinson's disease (PD). 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxodG, oxidized guanine) is the most abundant oxidative stress-mediated DNA lesion. ...Oxidative stress plays an essential role in the development of Parkinson's disease (PD). 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxodG, oxidized guanine) is the most abundant oxidative stress-mediated DNA lesion. However, its contributing role in underlying PD pathogenesis remains unknown. In this study, we hypothesized that 8-oxodG can generate novel α-synuclein (α-SYN) mutants with altered pathologic aggregation through a phenomenon called transcriptional mutagenesis (TM). We observed a significantly higher accumulation of 8-oxodG in the midbrain genomic DNA from PD patients compared to age-matched controls, both globally and region specifically to α-SYN. In-silico analysis predicted that forty-three amino acid positions can contribute to TM-derived α-SYN mutation. Here, we report a significantly higher load of TM-derived α-SYN mutants from the midbrain of PD patients compared to controls using a sensitive PCR-based technique. We found a novel Serine42Tyrosine (S42Y) α-SYN as the most frequently detected TM mutant, which incidentally had the highest predicted aggregation score amongst all TM variants. Immunohistochemistry of midbrain sections from PD patients using a newly characterized antibody for S42Y identified S42Y-laden Lewy bodies (LB). We further demonstrated that the S42Y TM variant significantly accelerates WT α-SYN aggregation by cell and recombinant protein-based assays. Cryo-electron tomography revealed that S42Y exhibits considerable conformational heterogeneity compared to WT fibrils. Moreover, S42Y exhibited higher neurotoxicity compared to WT α-SYN as shown in mouse primary cortical cultures and AAV-mediated overexpression in the substantia nigra of C57BL/6 J mice. To our knowledge, this is the first report describing the possible contribution of TM-generated mutations of α-SYN to LB formation and PD pathogenesis.
リンクActa Neuropathol / PubMed:37740734 / PubMed Central
手法EM (トモグラフィー)
構造データ

EMDB-28752: Cryo-electron tomography of wild type a-synuclein preformed fibrils
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-28753: Cryo-electron tomography of S42Y a-synuclein preformed fibrils
手法: EM (トモグラフィー)

由来
  • Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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