2016 Fiscal Year Research-status Report
ミトコンドリア呼吸制御機構の解析と神経変性疾患におけるその破綻
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16K19037
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
村田 等 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (90579096)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | SARM1 / ミトコンドリア / パーキンソン病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアの呼吸制御に関わるSARM1の活性化機構について解析を行った。SARM1は活性化時にリン酸化されていることを見出したので、SARM1のドメイン発現及びセリン/スレオニンのアラニン変異体を作製し、リン酸化部位の同定を行った。またキナーゼ阻害剤によるスクリーニングや遺伝子の強制発現実験によってSARM1のリン酸化を担うキナーゼを同定した。SARM1のリン酸化欠失変異体の発現やキナーゼ阻害剤存在下でSARM1活性は減少し、細胞死誘導率も低下することから、リン酸化によってSARM1の活性化が制御されていることを確認することができた。SARM1のリン酸化を担うキナーゼの活性を亢進させる上流分子および受容体の解析を行った。現在までにいくつかの受容体候補を見出し、受容体の強制発現によってSARM1のリン酸化が亢進することを確認している。
SARM1がいかにしてミトコンドリアに作用し、細胞死を誘導するのかを解明するために結合タンパク質の解析を質量分析計を用いて行った。現在までに複数の結合タンパク質を見出し、ウェスタンブロッティングによってSARM１と結合があることを確認した。今後リン酸化変異体や様々なストレス環境下での結合変化を解析し、SARM1の呼吸制御と細胞死誘導機構の詳細を明らかにする。
神経細胞におけるSARM1の働きを明らかにするために健常者およびパーキンソン病患者から作製されたiPS細胞を用いた実験を行っている。現在までにiPS細胞から神経幹細胞を経て成熟神経細胞に分化誘導する方法をほぼ確立することができている。SARM1は神経細胞に成熟する過程で発現が増加してくることを確認した。今後健常者及びパーキンソン病患者由来の神経細胞を用いて、SARM1や関連する分子、ミトコンドリアの機能などについて比較を行っていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度に計画していたSARM1のリン酸化部位やSARM１リン酸化酵素の同定ができたので、研究はおおむね順調に進展している。また健常者とパーキンソン病患者におけるSARM1やミトコンドリア機能の比較のために、それぞれのiPS細胞から神経細胞への分野誘導の検討を行い、条件をほぼ確立することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
SARM1の結合タンパク質を複数見出しているので、SARM1がこれらのタンパク質といかに協調してミトコンドリア呼吸に作用し、細胞死を誘導するのかを分子レベルで解明する。またSARM1のリン酸化の関与についても明らかにする。
健常者及びパーキンソン病患者由来iPS細胞から分化誘導した神経細胞を用いて、SARM1のリン酸化やミトコンドリアの機能状態について比較検討を行う。
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