2018 Fiscal Year Research-status Report
Study on the control of stress response in the brain via the regulation of protein translation and gene transcription by eEF1BdeltaL
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18K06876
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
貝塚 拓 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (00435926)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | てんかん / タンパク質翻訳 / タンパク質合成 / 下垂体前葉ホルモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者はこれまでにタンパク質翻訳因子をコードするEEF1D遺伝子のスプライシングバリアントであるeEF1BδLの欠損マウスが聴原生てんかんを引き起こすことを発見している。そこで本研究ではeEF1BδLの欠損が如何にてんかん発作を引き起こすのか明らかにすることを目的とし、欠損マウスについて他のタンパク質翻訳因子群の発現レベルやタンパク質合成効率変動、シグナル伝達タンパク質レベルおよび下垂体遺伝子発現レベルについて解析した。具体的に平成３０年度では以下の成果が得られた。
１）eEF1BδL欠損マウスの海馬で、カノニカルeEF1Bδ1レベルの有意な増加、eEF1Bαレベルの有意な減少が認められた。２）eEF1BδL欠損マウスの海馬培養神経細胞で、タンパク質合成効率の有意な亢進が認められた。３）eEF1BδL欠損マウスの海馬で、リン酸化ERKレベルが増加傾向にあった。４）eEF1BδL欠損マウスと野生型マウスの下垂体について、全遺伝子発現レベルを比較したところ、欠損マウスにおいて下垂体前葉ホルモンPomc、Gh、Prl、Cgaの遺伝子発現量が減少していた。
以上の結果はどれもeEF1BδL欠損マウスの脳内における異常を示す結果である。特にタンパク質合成効率の亢進とリン酸化ERKレベルの増加は他の研究者の報告から聴原生てんかんを引き起こす要因になり得る。本成果は上述の目的に近づくものである。
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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
平成３０年度では、当初の研究計画に沿った実験の中で「研究実績の概要」で述べた通り重要な結果が得られた。要約するとeEF1BδL欠損マウスの海馬で、タンパク質合成効率の亢進とリン酸化ERKレベルの増加が生じていることである。同様に聴原生てんかんを呈する脆弱X症候群のモデルマウスでもタンパク質合成効率の異常とリン酸化ERKレベルの増加が認められている。eEF1BδL欠損マウスではこのタンパク質合成効率の亢進がてんかん発作を招いている可能性があり、当初の目的であるてんかん発作が如何にして起こるのかについての答えに近づくものである。以上の理由により、本研究はおおむね順調に進んでいると自己評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も概ね申請書に記載した「研究の目的」、「研究計画」に沿った研究を遂行する。具体的には以下の内容である。
１）欠損マウスにおけるタンパク質翻訳因子群の構成変化について、今後は遺伝子レベルでの変化も解析する。２）タンパク質合成効率への影響について、今後は具体的にどのタンパク質の合成効率が変化しているかについて、タンパク質合成時にPuromycinが取り込まれたタンパク質を免疫沈降しマススペクトロメトリーにより同定する。３）シグナル伝達タンパク質の変動について、今後はERKの他にAkt、CaMKなどのタンパク質のリン酸化レベルを解析する。４）てんかん発作に対するeEF1Bδ発現抑制効果をインビボsiRNAを用いて評価する、５）下垂体ホルモン遺伝子発現変動について、今後は欠損マウスでの下垂体前葉ホルモン遺伝子レベルの変動をqPCR法により確認する。６）下垂体ホルモン、コルチコステロンレベルについて、欠損マウスの血清を採取し、ELIZA法により野生型マウスと比較する。
以上の研究により、欠損マウスで聴原生てんかんが如何に起こるのか、その分子メカニズムを解明し雑誌論文に発表する。
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