2018 Fiscal Year Research-status Report
Interactome analysis to understand the cause of variations in neurodegenerative diseases
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17KT0131
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
山中 智行 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (00381575)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| Keywords | 神経変性疾患 / αシヌクレイン / アミロイド線維 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経変性疾患では、例え同じ病因タンパク質が凝集・蓄積しても異なる病態、症状を示すことが知られている。病態の複雑性を生み出す発症機構の解明は、疾患多様性に対応した予防・治療への喫緊の課題である。病因タンパク質の1つ、αシヌクレインは、パーキンソン病、多系統萎縮症やレビー小体型認知症で凝集・蓄積する（シヌクレイノパチー）。共通の凝集・蓄積タンパク質がどのようにして多様な病態が生じるかは未だ不明であるが、最近、αシヌクレインが異なるアミロイド線維を形成しうることが報告されており、これとシヌクレイノパチー多様性との関連が指摘されている。昨年度までに、ヒトαシヌクレインと共に、７つのアミノ酸残基が異なるマウスαシヌクレインに着目し解析を進め、電子顕微鏡解析により、これら凝集体は異なったアミロイド線維構造を有することを見出し、国内学会のシンポジウムで発表した。今年度は、さらに、質量分析解析により、これら凝集体が異なるプロテアーゼコア領域を持つことを見出すとともに、ヒトαシヌクレインの53位のアラニンをスレオニンに置換するだけで、アミロイド線維の構造変換には十分であることを明らかとした。さらに、家族性のシヌクレイノパチーに関連した変異体６つについても、電子顕微鏡解析、質量分析解析を行い、これらが異なる構造をもつ凝集体を形成することを明らかとした。以上をまとめ、Biochim Biophys Acta、Biochem Biophys Res Communに誌上発表した（共責任著者）。
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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
リコンビナントタンパク質を用いた解析から、αシヌクレイン凝集体が異なる構造・性質を持つアミロイド線維を形成していることを明らかとした。現在、培養細胞やマウス脳にこれら異なる凝集体を導入し、細胞内での凝集体の多様性について、生化学的解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞内、マウス脳内の凝集体を生化学的に分離・精製し、これの網羅的質量解析を行い、アミロイド線維の構造依存的なインタラクトームを解明することにより、アミロイド線維の多様性がどのようにして異なる病態を引き起こすか、その分子機構の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
これまでに、αシヌクレインのリコンビナントタンパク質を用いて、異なる凝集体を形成することを明らかとしてきた。また、これらを細胞内やマウス脳に導入し、凝集体を生化学的に分離・精製する方法もほぼ確立しつつある。次年度は、プロテオーム解析を行う予定であるが、そのためのタンパク質導入試薬や質量分析などに多額の費用が必要であり、このために研究費が必要となった。
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