2020 Fiscal Year Annual Research Report
Transgutaminases in gial cells and neurodegenerative diseases
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17K15390
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
高野 桂 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (50453139)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アストロサイト / ミクログリア / トランスグルタミナーゼ / アルツハイマー病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トランスグルタミナーゼ(TG)は蛋白質の架橋結合形成酵素であり,ヒトではTG1～TG7と血液凝固第13因子(FXIII)の8種類が知られており,それぞれ身体の特定の部位で生理的機能を担っている。脳にはTG1～TG3およびFXIIIが発現していることが報告されているが,その詳細な発現分布や機能は明らかになっていない。特にTG2は,アルツハイマー病などの神経変性疾患で発現が上昇することや,種々の神経変性疾患に特徴的な凝集体の構成蛋白質が基質となることなどが報告されており,中枢での役割が注目されている。
脳には神経細胞以外に,アストロサイト,ミクログリア,オリゴデンドロサイトの3種類のグリア細胞が存在し,神経の正常な機能発現に積極的に寄与している。一方で,グリア細胞の異常活性化や機能異常は神経細胞死を引き起こし神経変性疾患の発症増悪に関与する可能性も示唆されており,グリア細胞の機能制御は,正常な脳機能の維持・疾患の発症増悪防止に重要である。
我々はこれまでに,アストロサイトやミクログリアにTG2とFXIIIが発現していること,細胞活性化時にTG2発現が上昇すること,その発現上昇が一酸化窒素(NO)産生に関与すること,を報告している。また,ミクログリアの機能の1つである貪食能にもTG2が関与することが示唆された。アルツハイマー病患者の脳内で認められる特徴的な凝集体である老人斑はアミロイドβ(Aβ)を主たる構成蛋白質としており,アストロサイトやミクログリアが細胞外のAβを除去する役割を担っている。Aβはグリア細胞を活性化するとともに高濃度では直接神経細胞を障害する。本研究結果から,アストロサイトはAβを取り込む一方で,細胞外に放出したTGsによってAβの凝集を促進する可能性があることが示唆された。また,ミクログリアによるAβの取り込みにはTG2との結合が関与する可能性も示唆された。
以上の結果から,グリア細胞に発現するTGsの変化が疾患時の機能変化に関与する可能性が示唆された。
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Research Products
(2 results)
