2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of protein-RNA interaction implicated in neurodegeneration
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15K09822
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
東 晋二 筑波大学, 医学医療系, 講師 (30365647)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / 前頭側頭葉変性症 / TDP-43 / RNA metabolism / 凝集体 / 神経変性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RNA結合タンパク質であるTDP-43 (TAR DNA binding protein) やFUS/TLS (fused in sarcoma) が筋萎縮側索硬化症 (Amyotrophic lateral sclerosis: ALS) や前頭側頭葉変性症 (Frontotemporal lobar degeneration: FTLD) などの神経変性疾患の病態機序に関与することが明らかとなり、これらの神経変性過程にはRNA動態の病的異常が関連すると考えられるようになった。TDP-43は患者脳内では異常な凝集体を形成するが、さらに不溶化・リン酸化・断片化・ユビキチン化などの翻訳後修飾、生化学的変化をきたしている。今回の研究では、各種のTDP-43削除体を作成し、これらを発現させたHeLa細胞の蛍光in situハイブリダイゼーション法を行うことによって、TDP-43の断片化がポリ(A)+ RNAの発現に与える影響について調査した。内在性もしくは強発現された野生型TDP-43はポリ(A)+RNAに隣接するペリクロマチン領域やクロマチン間領域に局在した。RNA認識モチーフ1を含み、かつN末端領域を削除されたTDP-43削除体は細胞質内の顆粒状構造体に局在し、ポリ(A)+RNAも共局在し、RNA局在に影響を与えることがわかった。C末端領域のTDP-43削除体は細胞質内に点状に局在し、疾患脳で出現することが報告されているアミノ酸残基218でのC末端領域の削除体は、コントロール細胞と比較して約24%までポリ(A)+RNAの発現を減少させた (Paired Student's t-test, p<0.05)。以上より、TDP-43削除体によるタンパク質-RNA相互作用は、RNAの発現に影響を与えることによって、疾患の病態機序と関わっていることが示唆された。
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