タウ蛋白の過剰リン酸化、凝集と神経細胞死の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12210005
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 井原 康夫 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60114386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 元永 耕三 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20345044) ; 舟本 聡 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (10345043) ; 森島 真帆 東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (50204722) ; 伊藤 守 実験動物中央研究所, 免疫研究室, 室長(研究職) (00176364) ; 藤田 忍 三菱化学, 生命科学研究所, 主任研究員
• Keywords: アルツハイマー病 / タウ蛋白 / 神経原線維変化 / 神経細胞死

Research Abstract

我々はタウ蛋白の凝集と神経細胞死のメカニズムを解明するために下記のプロジェクトを施行した。
1.原因遺伝子の判明しているタウオパチーを足がかりとした研究
(1)FTDP-17において見出されたP301L型変異タウをプリオンプロモーターの制御下に発現するトランスジェニックマウスを確立した。24ヶ月齢まで経時的にサンプルを採取して免疫組織および生化学的解析に供する予定で、現在、大規模に繁殖し長期飼育を行っている。これまでに、3ヶ月齢と6ヶ月齢のサンプル(脳、脊髄、筋肉など)を採取した。これらの脳を可溶性画分と不溶性画分に分離してWestern blot法で解析した結果、6ヶ月齢においてもタウの不溶性画分への沈着は起こっていないことが分かった。また、脊髄、筋肉においても変化は見られなかった。
(2)マウスよりも生活環の短い線虫を用いて、タウを発現し神経細胞の変性を生じるようなモデル系の作成を行った。野生型およびP301L変異型タウをmechanosensory neuron特異的に発現させ、touch sensitivityを調べたところ、神経細胞の機能が低下している可能性が示唆された。
2.微小管の重合促進・安定化能以外の新しいタウの機能の検索
DNA microarray法によるタウノックアウトマウスの解析
タウの変化によって誘導される遺伝子を捕まえるために、タウノックアウトマウスの脳からmRNAを調製しDNA microarray法で検索した結果、Gem GTPaseの発現が増加していることが分かった。この変化はRT-PCR法でも確認された。そして、培養細胞発現系を用いることにより、Gem GTPaseが細胞の形態に影響を及ぼすこと、またその効果がタウの微小管結合部位により制御されていることが示された。

Research Products

• [Publications] Qi Y, Morishima-Kawashima M, Sato T, Mitsumori R, Ihara Y: "Distinct mechanisms by mutant presenilin 1 and 2 leading to increased intracellular levels of amyloid beta-protein 42 in Chinese hamster ovary cells"Biochemistry. 42,4. 1042-1052 (2003)