ＡＬＳにおける変異型ＳＯＤ１に共通の構造変化に着目した新規治療薬の基盤開発

• Project/Area Number: 13J10826
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山口 奈美子 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ALS / SOD1 / Derlin-1 / アデノ随伴ウイルス / 単鎖型抗体 / 亜鉛

Outline of Annual Research Achievements

私は， SOD1-Derlin-1結合阻害物質をマウス個体内に発現させる系を確立し，その系を用いてモデルマウスの病態改善効果を検討することを目的とし，研究を遂行した．昨年度までに，アデノ随伴ウイルス（AAV: adeno-associated virus）ベクターを用いてALSモデルマウス（家族性ALS関連変異型SOD1のトランスジェニックマウス）脊髄の運動神経にCT4ペプチド（Derlin-1のC末端12アミノ酸，SOD1との結合領域）を発現させる系を構築し，ALS発症時期と継続期間の検討を行った．しかしながら，いずれの表現型においてもCT4ペプチド発現による有意な改善効果は見られなかったことに加え，種々の条件検討を行った結果，アストロサイトやミクログリアにCT4ペプチドを発現させる系が必要であると判断した．以上に基づき，本年度は下記のとおり研究を遂行した．
・脳室内投与により，マウス個体の脊髄アストロサイト・ミクログリアへCT4ペプチドを発現させる目的に適した血清型のAAVベクターから，ウイルスを作製する系を構築した．
・上記アデノ随伴ウイルスを，ALSモデルマウス胎児（生後1日）の脳室内に打ち込むことで，5週齢までにCT4ペプチドを脊髄アストロサイトおよびミクログリアに発現する系を構築した．
・上記により，5週齢以降で体重・運動機能評価（ロータロッドテスト）を行うことで，ALS病態改善効果の解析を進めた．
・昨年度までに，文献調査によりALSの原因として確からしいと判断した原因遺伝子および変異型のクローニングを行い，これらの変異型の中から野生型SOD1のDerlin-1との結合，およびSOD1の構造変化（Derlin-1結合領域の露出）を引き起こすものを抽出するための免疫沈降法スクリーニング系を構築した．以上に基づき，本年度は，実際にスクリーニングを遂行した．

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A systematic immunoprecipitation approach reinforces the concept of common conformational alterations in amyotrophic lateral sclerosis-linked SOD1 mutants. (2015)
  • Author(s): Fujisawa, T., Yamaguchi, N., Kadowaki, H., Tsukamoto, Y., Tsuburaya, N., Tsubota, A., Takahashi, H., Naguro, I., Takahashi, Y., Goto, J., Tsuji, S., Nishitoh, H., Homma, K. and Ichijo, H.
  • Journal Title: Neurobiol. Dis. Volume: 82 Issue: 2 Pages: 478-486
  • DOI: 10.1093/hmg/ddv467
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] SOD1 as a molecular switch for initiating the homeostatic ER stress respouse under zinc deficiency. (2013)
  • Author(s): Homma, K., Fujisawa. T., Tsuburaya, N., Yamaguchi, N., Kadowaki, H., Takeda, K., Nishitoh, H., Matsuzawa, A., Naguro, I., and Ichijo, H.
  • Journal Title: Molecular Cell Volume: 52 Issue: 1 Pages: 75-86
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.08.038
  • Peer Reviewed
• [Presentation] TNFα誘導性SIRSにおける急性炎症制御因子としてのKLHDC10の新規機能 (2016)
  • Author(s): ○山口奈美子，関根悠介，関根史織，一條秀憲
  • Organizer: 新学術領域研究 酸素生物学・ダイイングコード 合同若手会議
  • Place of Presentation: 千葉県一宮市（一宮シーサイドオオツカ）
  • Year and Date: 2016-01-26
• [Presentation] TNFα誘導性SIRSにおける急性炎症制御因子としてのケルヒリピートタンパク質KLHDC10の新規機能 (2015)
  • Author(s): ○山口奈美子，関根悠介，関根史織，一條秀憲
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会年会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市（神戸国際展示場）
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] ケルヒリピートタンパク質KLHDC10のSMA病態に関連したSMNのユビキチン化および分解を介した新規制御機構 (2014)
  • Author(s): ○山口奈美子，関根悠介，関根史織，一條秀憲
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] ケルヒリピートタンパク質 KLHDC10の全身性炎症反応症候群 (SIRS) における新規機能の解析 (2014)
  • Author(s): ○山口奈美子，関根悠介，関根史織，一條秀憲
  • Organizer: 第23回日本Cell Death学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-07-18
• [Presentation] ケルヒリピートタンパク質 KLHDC10 の SMA 病態に関連した SMN のユビキチン化を介した 新規制御機構 (2014)
  • Author(s): ○山口奈美子，関根悠介，関根史織，一條秀憲
  • Organizer: 第14回東京大学生命科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-04-26
• [Presentation] ケルヒリピートタンパク質KLHDC10のin vivoでの生理的機能の解析 (2013)
  • Author(s): 山口奈美子, 関根悠介, 関根史織, 一條秀憲
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • Year and Date: 2013-12-04