2020 Fiscal Year Annual Research Report
Characterization of transmissible alpha-synuclein pathogenic seeds
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18K07371
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
田口 勝敏 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60462701)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | α-シヌクレイン / シード分子 / 細胞間伝播 / レビー小体 / パーキンソン病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
α-Synuclein（αSyn）はパーキンソン病に特徴的な病理所見である細胞内凝集体「レビー小体」の主要構成分子である。レビー小体の形成領域は病期の進行に伴って下部脳幹から大脳皮質に向かって上向性に拡大する。現在、神経細胞に障害を引き起こす過程において、「高分子化したαSyn（Seed）」が神経細胞間を伝播し、近傍の神経細胞内へ取り込まれる過程が重要であると考えられている（プリオン様細胞間伝播）。しかしながら、Seedの性状については未だ不明な点が数多く残されている状況にある。
本研究では、レビー小体様凝集体を形成させた病態神経が自ら産生したSeed分子をマイクロ流路デバイスによって高精度に分離・分画を行い、その生化学的特性として分子量やプロテアーゼ抵抗性等について、Native-PAGEや排除クロマトグラフィー（HPLC）、ウエスタンブロットを用いた解析を行った。更に、様々な抗体を用いた免疫電子顕微鏡観察によりSeed分子の形態解析を実施した。その結果、ある特定の分子サイズを有し、特徴的な形態を有する高分子化αSynを見出すと共に、Seedがある均一な分子形態を有してde novo合成されていることを示す知見を得た。今後はこの特徴的な分子に対する構造特異抗体を作製し、細胞間伝播を効果的に阻害することができるか、レビー小体形成 in vivo 再現モデルにより検証を進める。また、本研究を遂行する過程において、今後も大量に必要となるSeed画分の回収を効率的に進めることを目的として、大容量マイクロ流路デバイスの開発も行った。これによって高い分画精度を維持しながら、Seed回収量を増加させることができた。この大容量マイクロ流路デバイスは今後の本研究のみならず、多岐にわたる神経科学分野において神経細胞が刺激依存的に自ら産生した分子の分離・回収プロセスに貢献できるものと考えられる。
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