2019 Fiscal Year Research-status Report
Interactome analysis to understand the cause of variations in neurodegenerative diseases
| Project/Area Number |
17KT0131
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
山中 智行 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (00381575)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下郡 智美 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (30391981)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2021-03-31
|
| Keywords | 神経変性疾患 / αシヌクレイン / アミロイド線維 |
|---|
| 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、家族性シヌクレイノパチーの関連変異体やマウス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、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し、これら分析法が構造分類に有用であることを見出してきた（Tanaka et al. BBA, BBRC 2019；共責任著者）。本年度は、多系統萎縮症及びレビー小体型認知症の患者脳を用いて、その不溶性画分よりαシヌクレイ凝集体を増幅し、上記の電子顕微鏡解析、質量分析解析を行うことで、シヌクレイノパチーでのαシヌクレイ凝集体の構造特性を同定することが可能であることを報告した（Yoshinaga et al. BBRC 2020；共責任著者）。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
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、これを応用してヒト疾患脳での凝集体の構造特性を同定できることを明らかとした。ただし、構造特性とインタラクトームとの関連性についてはまだ解析を進めている段階である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
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。今後は、これら凝集体の分離・精製をさらに進め、網羅的質量解析を行うことにより、凝集体の構造依存的なインタラクトームを解明し、病態多様性との関連性を明らかとする。
|
| Causes of Carryover |
これまでに、αシヌクレインの凝集体構造を解析する系を確立し、ヒトの疾患変異によって、異なる凝集体構造を形成すること（BBA 2019, BBRC 2019）、さらに、同解析系がヒト疾患由来のαシヌクレイン凝集体の構造特定にも有用であることを見出してきた（BBRC 2020）。現在、インタラクトーム全貌の解明に向け、これら凝集体を精製し質量分析する系を確立しつつあるが、より正確なデータを得るためには定量的かつ精密な実験が必要となり、次年度も多額の研究費用が必要となった。次年度は、これら研究費を用いて、凝集体精製や動物実験とともに、定量的プロテオミクスのための試薬購入や網羅的質量分析を行うことを計画している。
|
