2014 Fiscal Year Annual Research Report
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14J06189
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松川 浩二 東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | TDP-43 / オートファジー / Atg1 / Profilin 1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在までに根本治療法の存在しないTDP-43プロテイノパチーの発症機序を解明するため、TDP-43トランスジェニックショウジョウバエ (TG fly) を用いて以下の検討を行った。
第一に、TDP-43による神経変性に関わる遺伝子として、これまでに同定していたAtg1 (Autophagy-specific gene 1) による神経変性機序を検討した。まずTDP-43 TG flyにおいて、レポーターとして発現させたGFP-Atg8aのPE化によりオートファジーが亢進していることを確認した。さらに、Atg3, 6, 13のAtg1以外のオートファジー関連遺伝子のノックダウンによってもTDP-43による神経変性が回復したことから、TDP-43はオートファジーを亢進させることにより神経変性を引き起こすという可能性が示唆された。
第二に、新規ALS原因遺伝子であるProfilin 1 (PFN1) がTDP-43による神経変性に及ぼす影響を検討した。野生型およびALS変異型PFN1の複眼特異的TG flyを作出したところ、そのいずれもが僅かな複眼変性を呈した。更に、TDP-43 TG flyとの交配を行った所、ALS変異型PFN1のみがTDP-43 TG flyの複眼変性を増悪させることが分かった。この機序を検討するため、免疫染色法によりTDP-43の細胞内局在を検討した所、TDP-43/ALS変異型PFN1 double TG flyではTDP-43 single TG flyやTDP-43/野生型PFN1 double TG flyと比較して、TDP-43の細胞質局在が増加していることが示唆された。これらのことから、ALS変異型PFN1はTDP-43の細胞質局在を増加させてTDP-43による神経変性を増悪させる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
TDP-43 TG flyにおけるAtg1を介した神経変性機構に関して、オートファジーの亢進により神経変性が引き起こされる、という仮説の検証を達成した。
また、PFN1 TG flyを作出し、ALS変異型PFN1がTDP-43により引き起こされる神経変性を増悪させることを明らかにした。更に、ALS変異型PFN1がTDP-43の細胞質局在を増加させることを見いだし、その増悪機序の一端を示唆することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにTDP-43 TG flyを用いた検討によりAtg1およびオートファジーを介した神経変性機構が存在することが示唆された。今後、哺乳類培養細胞や初代培養神経細胞等を用いて、TDP-43がUlk1 (Atg1哺乳類ホモログ) の発現およびオートファジーを制御する機構を検討する。
さらに、アデノ随伴ウイルスベクターを用いたTDP-43過剰発現モデルマウスを作出し、哺乳類のin vivoもでるにおいてもTDP-43による神経変性にUlk1およびオートファジーが関与している可能性を検証する。
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