2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K05963
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小林 篤史 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50431507)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | プリオン / クロイツフェルト・ヤコブ病 / GPIアンカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、遺伝性プリオン病の原因遺伝子変異であるM232R変異がプリオン蛋白異常化を誘導する分子メカニズムを解明することを目指している。M232Rはプリオン蛋白成熟の過程で除去されるGlycosylphosphatidylinositol(GPI)アンカリング シグナルペプチド中に存在するため、変異アレルからも野生型と全く同じアミノ酸配列の成熟プリオン蛋白がつくられる。それにもかかわらず、どうしてM232R変異がプリオン病を引き起こすのか、その理由は分かっていない。
昨年度までに、M232R変異はプリオン蛋白の脳内局在およびGPIアンカーのシアル化には影響を与えないことが示唆されていた。これらの点をより詳細に確認するために、本年度はまずM232R変異導入ヒトプリオン蛋白ノックインマウスと野生型ヒトプリオン蛋白ノックインマウスから初代培養神経細胞を作製し、プリオン蛋白の細胞内局在を免疫染色により解析した。その結果、M232R変異プリオン蛋白と野生型プリオン蛋白との間で細胞内局在に差はないことが明らかになった。また、プリオン蛋白GPIアンカーの質量分析LC/ESI-MS/MSによる構造解析にも着手し、野生型ヒトプリオン蛋白ノックインマウスおよびM232R変異を持たない非CJD患者由来のプリオン蛋白GPIアンカーの構造解析をおこなった。その結果、ヒトプリオン蛋白のGPIアンカーの詳細な糖鎖構造を世界で初めて明らかにすると同時に、これまで不明であったプリオン蛋白のGPIアンカー付加部位およびGPIアンカーのシアル酸結合様式を明らかにすることに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度はまずM232R変異導入ヒトプリオン蛋白ノックインマウスと野生型ヒトプリオン蛋白ノックインマウスから初代培養神経細胞を作製し、プリオン蛋白の細胞内局在を免疫染色により解析した。その結果、M232R変異プリオン蛋白と野生型プリオン蛋白との間で細胞内局在に差はないことが明らかになった。また、プリオン蛋白GPIアンカーの質量分析LC/ESI-MS/MSによる構造解析にも着手し、野生型ヒトプリオン蛋白ノックインマウスおよびM232R変異を持たない非CJD患者由来のプリオン蛋白GPIアンカーの構造解析をおこなった。その結果、ヒトプリオン蛋白のGPIアンカーの詳細な糖鎖構造を世界で初めて明らかにすると同時に、これまで不明であったプリオン蛋白のGPIアンカー付加部位およびGPIアンカーのシアル酸結合様式を明らかにすることに成功した。
ヒトプリオン蛋白のGPIアンカー付加部位およびGPIアンカーのシアル酸結合様式の解明は当初予想していなかった成果であり、M232R変異の病態解明とは別に論文発表する予定である。このように、当初計画していた以上の成果が得られたため、上記区分とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究成果により、プリオン蛋白GPIアンカーの質量分析LC/ESI-MS/MSによる構造解析が非常に有用であることが明らかになった。次年度には、この方法を用いてM232R変異導入ヒトプリオン蛋白ノックインマウス由来のプリオン蛋白GPIアンカーの構造解析をおこない、野生型ヒトプリオン蛋白のGPIアンカーとの構造の違いを調べる。また、プリオン蛋白GPIアンカーのシアル化をなくすことでプリオン蛋白の異常化に影響が出るかを調べるため、GPIアンカーのシアル化が起きないPGAP4 KOマウスにプリオンを用いてプリオン感染実験をおこなう。感染マウスにおける潜伏期間、異常型プリオン蛋白の沈着パターンおよび生化学的性質、病変を解析し、プリオン蛋白GPIアンカーのシアル化抑制がプリオン病の病態に与える影響を調べる。
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[Presentation] Characterization of “sporadic CJD” with history of neurosurgery to identify potentially iatrogenic cases2019
Author(s)
Tsuyoshi Hamaguchi, Kenji Sakai, Atsushi Kobayashi, Tetsuyuki Kitamoto, Ryusuke Ae, Yosikazu Nakamura, Nobuo Sanjo, Kimihito Arai, Mizuho Koide, Fumiaki Katada, Masafumi Harada, Hiroyuki Murai, Shigeo Murayama, Tadashi Tsukamoto, Hidehiro Mizusawa, Masahito Yamada
Organizer
Asian Pacific Prion Symposium
Int'l Joint Research
