2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of RNAs associated with TDP-43 aggregation for development of novel ALS therapeutics
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17K14955
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中川 直 東北大学, 医学系研究科, 助教 (30707013)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ALS / TDP-43 / 細胞内凝集体形成 / RNA / RNase |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮性側索硬化症（ALS）の発症過程において必須な役割を果たすと考えられているTDP-43タンパク質の細胞質凝集体形成に関して、申請者は以前の研究から、TDP-43タンパク質に結合するRNAが細胞質凝集体形成を促進すること、および、すでに形成されたTDP-43タンパク質凝集体はRNAを分解することにより溶解可能であることを、試験管内の反応系で見出した。この研究成果を踏まえ、本研究では、細胞内においてもTDP-43に結合するRNAを分解することによりTDP-43タンパク質の細胞質凝集体を解消することが可能であるか、検証した。
試験管内反応においてはウシ膵臓由来の粗製のRNaseAを用いたが、細胞外分泌タンパク質であるRNaseAが細胞質で機能するか不明であった。またどのRNaseA種がTDP-43の細胞質凝集体に作用しているか不明であった。そのため、細胞質内でTDP-43の凝集体に機能するRNaseを探索した。細胞質で機能することが知られているRNaseLに着目したが、RNaseLはpH7.4の条件下で試験管内においてTDP-43細胞質凝集体への影響が検出されなかった。一方、同様の実験を至適pHが7.5と報告されているRNase4（RNaseAファミリーの一員）で行ったところ、TDP-43の細胞質凝集体の減少効果が確認された。
次に細胞内においてRNase4がTDP-43結合RNAを分解するか調べるため、RNase4とTDP-43を融合させたタンパク質（TDP-43-RNase4）を細胞に発現させたところ、TDP-43結合RNAの減少とTDP-43の細胞質凝集体形成能が減少していることを見出した。
以上の結果から、細胞内においてもTDP-43に結合するRNAを分解することによりTDP-43タンパク質の細胞質凝集体を解消することが可能であることが示唆された。
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