低酸素誘発スプライシング異常制御による孤発性アルツハイマー病治療法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14704072
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 片山 泰一 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80333459)
• Keywords: アルツハイマー病 / スプライシング / プレセニリン2 / HMGA1a / 低酸素 / エクソン5

Research Abstract

14年度は孤発性アルツハイマー病(SAD)脳に特異的に観察されるPS2スプライシング変種が起きるメカニズム即ち、PS2 pre-mRNAからイントロンが切り出される時にexon5だけがスキップしてスプライシングが起きるメカニズムを解明することを目的に研究を行った。具体的にはexon5およびその前後のpre-mRNA配列に直接結合しPS2の正常splicingを阻害するような因子の同定を試み、低酸素刺激した細胞の核抽出液から同pre-mRNAに結合する蛋白質を得た。単離精製・配列同定を行った結果、既知のDNA結合蛋白質として知られるHigh Mobility Group protein-Ala(HMGA1a)であることが分かった。HMGA1aはPS2 pre-mRNA上の特徴的な配列に特異的に結合しており、低酸素刺激により核内での発現上昇(speckleへの蓄積)およびPS2 pre-mRNA結合能上昇、さらに、強制発現によって低酸素負荷なしにPS2Vを産生することを確認した。また、HMGA1aはSAD脳内で発現上昇していた。これらの結果は、HMGAlaのまったく新しい機能を証明するものであると共に、SAD発症メカニズム解明の大きな足がかりとなる可能性を示唆する。本成果は英国の科学雑誌Cell Death and Differentiation誌に受理された。来年度は今回見つけたHMGA1aとPS2pre-mRNAとの特異的な結合を制御することによってSADにおける細胞死を制御できるか否か検討したい。

Research Products

• [Publications] Katayama T, Imaizumi K, Yoneda T, Taniguchi M, Honda A, Manabe T, Hitomi J, Oono K, Baba K, Matsuzaki S, Takatsuji K, Tohyama M.: "Role of ARF4L in Recycling between Endosomes and the Plasma Membrane"Cellular and Molecular Neuroscience. (In press). (2003)
• [Publications] Manabe T, Katayama T, Imaizumi K, Sato N, Gomi F, Hitomi H, Yanagita T, Kudo T, Honda A, Mori Y, Matsuzaki S, Mayeda A, Tohyama M.: "Induced HMGA1a expression causes aberrant splicing of Presenilin-2 pre-mRNA in sporadic Alzheimer's disease"Cell Death and Differentiation. (In press). (2003)
• [Publications] Yasuda Y, Katayama T, Imaizumi K, Yatera M, Tohyama M, Kudo T, Takeda M.: "Familial Alzheimer's Disease linked Presenilin-1 mutants impede translation regulation under endoplasmic reticulum stress"Biochemical and Biophysical Research Communication. 296(2). 313-318 (2002)
• [Publications] Manabe T, Katayama T, Sato N, Kudo T, Matsuzaki S, Imaizumi K, Tohyama M.: "The cytosolic inclusion bodies that consist of splice variants that lack exon 5 of the presenilin-2 gene differ obviously from Hirano bodies observed in the brain from sporadic cases of Alzheimer's disease patients"Neuroscience Letter. 328(2). 198-200 (2002)
• [Publications] Kudo T, Katayama T, Imaizumi K, Yasuda Y, Yatera M, Okochi M, Tohyama M, Takeda M.: "The Unfolded Protein Response Is Involved in the Pathology of Alzheimer's Disease"Annals of the New York Academy of Sciences. 977. 349-355 (2002)