2016 Fiscal Year Research-status Report
認知症に関連する細胞内異常蓄積蛋白の分解過程におけるリン酸化の影響
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15K09828
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 稔久 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (10294068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森原 剛史 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (90403196)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | タウ蛋白 / TDP-43 / リン酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タウ蛋白とTDP-43の分解過程における基質リン酸化の影響を検討した。
タウ蛋白の336-340 QVEVQ配列および347-351 KDRVQ配列がタウのシャペロン介在性オートファジー（CMA）分解に必須と考えられている。そこでこの部位を欠損した変異タウ蛋白（Δ226-351）を作成した。そして、ラット肝臓由来のライソゾームにリコンビナントタウ蛋白（野生型および変異型）を添加してインキュベートし、取り込まれたタウレベルを検討したところ、野生型タウはライソゾームに取り込まれ、変異タウ蛋白（Δ226-351）は少量しか取り込まれなかった。そして、プロテインキナーゼA（PKA）およびグリコーゲンシンターゼキナーゼ-3（GSK-3）によってそれぞれの蛋白をリン酸化したところ、PKAによってリン酸化された野生型タウのライソゾームへの取り込みは亢進した。
シャペロン量の変化がCMAの速度を規定しているという仮説に沿って、培養細胞にアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を添加し、ヒートショック蛋白群の発現の変化を検討したところ、HSP10の発現亢進が認められた。
TDP-43をCaspaseにより分解すると42kDa、35kDa、25kDaのフラグメントが出現する。TDP-43の病的リン酸化部位をリン酸化することが知られているカゼインキナーゼ-1（CK-1）を用いてTDP-43をリン酸化し、これをin vitroにおいてCaspaseにより分解したところ、非リン酸化TDP-43と同様のフラグメントが産生された。これと結合するXIAPを検討したところ、35kDaフラグメントに相当するものだけがリン酸化の有無にかかわらず結合した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
TDP-43蛋白に関する検討は、リコンビナント蛋白を抽出する過程で凝集性が強く、抽出に時間がかかったため、初年度に遅れが生じていた。しかし、コールドショック蛋白発現系を用いることで蛋白を抽出することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
（今後の推進方策）
タウ蛋白のCMAによる分解過程に関しては、変異タウ蛋白（Δ336-351）および野生型タウ蛋白を培養細胞に強制発現させ、その分解過程を追跡し、キナーゼ活性化剤および阻害剤を添加して、CMAによるタウの分解の変化を検討する。また、タウ蛋白およびTDP－43蛋白の分解に関して、ユビキチン化を介する過程を検討する。
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| Causes of Carryover |
初年度にリコンビナントTDP－43蛋白の抽出に難航したため、研究に遅れが生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
リコンビナントTDP－43蛋白に関する実験を最終年度に集中して行う。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Sleep disturbances are key symptoms of very early stage Alzheimer disease with behavioral and psychological symptoms: a Japan multi-center cross-sectional study (J-BIRD).2016
Author(s)
Kabeshita Y, Adachi H, Matsushita M, Kanemoto H, Sato S, Suzuki Y, Yoshiyama K, Shimomura T, Yoshida T, Shimizu H, Matsumoto T, Mori T, Kashibayashi T, Tanaka H, Hatada Y, Hashimoto M, Nishio Y, Komori K, Tanaka T, Yokoyama K, Tanimukai S, Ikeda M, Takeda M, Mori E, Kudo T, Kazui H.
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Journal Title
Int J Geriatr Psychiatry.
Volume: 32
Pages: 222-230
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Functional connectivity assessed by resting state EEG correlates with cognitive decline of Alzheimer's disease - An eLORETA study－2016
Author(s)
Hata M, Kazui H, Tanaka T, Ishii R, Leonides C, Pasqual-Marqui RD, Aoki Y, Ikeda S, Kanemooto H, Yoshiyama K, Iwase M,, Takeda M.
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Journal Title
Clin Neurophysiol.
Volume: 127
Pages: 1269-1278
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Differences of Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia in Disease Severity in Four Major Dementias.2016
Author(s)
Kazui H, Yoshiyama K, Kanemoto H, Suzuki Y, Sato S, Hashimoto M, Ikeda M, Tanaka H, Hatada Y, Matsushita M, Nishio Y, Mori E, Tanimukai S, Komori K, Yoshida T, Shimizu H, Matsumoto T, Mori T, Kashibayashi T, Yokoyama K, Shimomura T, Kabeshita Y, Adachi H, Tanaka T.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: １１
Pages: e016109
DOI
Peer Reviewed
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