2019 Fiscal Year Annual Research Report
The role of selective autophagy for the degradation of inflammasome in the progression of heart failure
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17K09570
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
前嶋 康浩 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (40401393)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小西 正則 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 助教 (70792018) [Withdrawn]
磯部 光章 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (80176263)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 心不全 / インフラマソーム / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、心筋において選択的オートファジーによりインフラマソームを分解する分子機序を解明し、このメカニズムが機能不全に陥ることによる心不全の発症および病状進展の抑制を目的とした創薬シーズを探索して、新規の心不全治療法の開発を目指すことである。この目的を達成するために、まずマウスに大動脈縮窄術を施して作成した圧負荷モデルマウスを用いた検討を行った。圧負荷モデルマウスは手術直後からクロロキン投与を開始してオートファジーを阻害する群と手術直後からMG132投与を開始してプロテアソームを阻害する群と非投与群に分けた。その結果、オートファジー阻害群とプロテアソーム阻害群は対照群と比較して有意に心機能が低下し、心筋のダメージや線維化が悪化していた。また、オートファジー阻害群とプロテアソーム阻害群を比較したところ、オートファジー阻害群の方でよりインフラマソームの量や活性が抑制されており、インフラマソームの分解にはユビキチン・プロテアソーム系よりもオートファジーの方がより重要な役割を果たしている可能性を示唆するデータが得られた。次に、Flag-NLRP3リコンビナントタンパクを各々磁気ビーズが結合した抗Flag抗体と反応させた上で、上記で作成した圧負荷モデル由来の心筋組織抽出液と免疫沈降反応を行ったところ、TRIM20とNLRP3の間に相互作用があることが明らかとなった。また、TRIM20をノックダウンした新生仔ラット培養心筋細胞ではインフラマソームの活性が有意に上昇することが明らかとなった。また、TRIM20をノックダウンした心筋細胞では、選択的オートファジーの活性が低下することも示された。この結果を踏まえて、TRIM20のノックアウトマウスをCRISPR/Cas9システムにて作成するため、これらの遺伝子を標的としたguide RNAおよびCas9発現ベクターを構築し、guide RNAおよびCas9発現ベクターの活性確認まで行うことができた。
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