| Project/Area Number |
22K15716
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
塩田 智 奈良県立医科大学, 医学部附属病院, 研究員 (70837062)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / 神経筋疾患 / オートファジー / 細胞骨格 / ALS/FTD / 神経変性疾患 |
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| Outline of Research at the Start |
治療法のない神経難病である筋萎縮性側索硬化症（ALS）及び前頭側頭型認知症（FTD）の最も頻度の高い原因としてC9orf72遺伝子の異常な繰返し配列（(GGGGCC)n）がある。この繰り返し配列から産生される毒性をもつPR（プロリン・アルギニン）ポリペプチドは、細胞骨格の再編成を誘導する。細胞骨格は、細胞内物質輸送を担い、オートファジーを含む細胞の恒常性に影響する。本研究では、ALSの病態を、細胞の機械的特性の変化を介したオートファジー阻害に着目し解明することを目的とする。このために生化学的手法や網羅的プロテオーム解析を用いて検討し、ALS/FTD及び類似疾患を含む神経難病の病態解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、PRポリペプチドの細胞毒性機序を、生化学的手法とプロテオーム解析を用いて機械的特性の変化という観点から明らかにすることを目標とする。そのために、①PRポリペプチドが誘導する細胞の機械的特性と、細胞内シグナル伝達変化の機序解明、②細胞骨格変化によるオートファジー経路の制御機構、③PRポリペプチドが誘導する細胞骨格変化とオートファジーに関する標的タンパクの同定を行うことを目指す。
当該年度では①に関して、PRポリペプチドに曝露された細胞において、細胞骨格と接着斑免疫細胞染色を用いて細胞骨格と接着斑に関する検討を行った。またその免疫染色画像を用いて解析評価を行った。その結果、PRポリペプチドに曝露した細胞では細胞骨格の異常リモデリングがみられること、接着斑の異常成熟を示唆するデータを得た。
具体的に、PRポリペプチド曝露後に、1. アクチンフィラメントは細胞の輪郭周囲に集積する、2. 微小管は細胞内で点状に観察されるようになり脱重合を示す、3. 中間径フィラメントは密度の高い網目状ネットワークを形成するようになった。接着斑は、PRポリペプチドに曝露されていない細胞では細胞質全体にびまん性に観察されるが、PRポリペプチドに曝露された細胞では、細胞の辺縁に偏在し、さらにサイズが増大し、異常成熟を来すことを確認した。
細胞骨格や接着斑は、細胞の機械的特性を制御する因子であることから、PRポリペプチドに曝露された細胞では細胞の機械的特性が変化することが示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画の通り。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、PRポリペプチドが細胞の機械的特性に与える影響を明らかにすることを目指す。さらに、オートファジー異常についても検討を進める。
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