心不全の進行におけるSOCE制御因子SARAFとその安定化分子ALG-2の関与

Research Project

Project/Area Number	22K06640
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research Institution	Osaka Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	横江俊一大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (40454756)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	朝日通雄大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (10397614)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	心不全 / ユビキチン / SARAF
Outline of Research at the Start	心不全では、細胞質内カルシウム(Ca2+)濃度の慢性的な上昇が心機能の更なる低下を引き起こしていることも病態悪化の一因と考えられているが、申請者らは、心不全モデルマウスにおいて、Ca2+流入の抑制性制御分子であるSARAFの発現が大きく低下していることを見出した。さらに、SARAFの分解を抑制している分子であるALG-2の発現も低下していることを見出した。そこで、これらの分子の発現変化が、細胞質内Ca2+濃度上昇による心不全病態悪化の一因になっていると考え、SARAFおよびALG-2によるCa2+流入制御機構を解明し、心不全病態との関連を明らかにすることを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	心不全では、細胞質内カルシウム（Ca2+）濃度の慢性的な上昇が心機能のさらなる低下を引き起こしていることも病態悪化の一因と考えられているが、申請者らは、心不全モデルマウスにおいて、Ca2+流入の抑制性制御分子であるSARAF、およびSARAFの分解を抑制している分子であるALG-2の発現が低下している事を見出したため、これら分子と心不全病態の関連を明らかにしていく。 2022年度は、まずSARAF, ALG-2の不全心筋における発現変化を病態の重篤度に応じて詳細に調べたところ、心不全モデルマウスの病態の重篤度が増すほど、それに反比例してSARAF, ALG-2のタンパク発現量は低下していた。さらに、SARAF, ALG-2のmRNA量を計測したところ、mRNA量には変化を認めなかった。従って、心不全病態下ではSARAF, ALG-2の合成系には影響が無く、分解系が影響を受けている事が示唆された。次に、心不全病態下におけるSARAFの減少に、ユビキチン化-タンパク質分解系が関与しているかどうかを明らかにするために、SARAFのユビキチン化を免疫沈降法により検討したところ、心不全モデルマウスの心臓では、野生型マウスの心臓と比較して、SARAFのポリユビキチン化が亢進していた。また近年、ALG-2がユビキチン化を制御することによりSARAFの安定性を司っている事が報告されたため、ラット心臓由来H9c2細胞株を用いてALG-2をノックダウンさせ、免疫沈降法によりSARAFのユビキチン化を検討したところ、コントロールのH9c2細胞と比較してSARAFのポリユビキチン化が亢進していた。以上より、心不全病態下ではALG-2の発現量が減少していることにより、SARAFのポリユビキチン化および分解が亢進している事が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初予定していた通り、重篤度の異なる心不全モデルマウス心臓におけるSARAFならびにALG-2の発現量を明らかにする事ができた。また、ALG-2がSARAFのユビキチン化および分解を担っている事も観察できた。
Strategy for Future Research Activity	2023年度以降は、心不全モデルマウス心臓にアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を利用してSARAF遺伝子を補充する事で、心不全の病態が進行・悪化するのを抑制できるか検討する。また、同様の方法でALG-2遺伝子を補充する事により、心不全の病態が進行・悪化するのを抑制できるか検討する事で、SARAF/ALG-2を標的とした治療戦略が可能かどうか検証していく。