Characterization of transmissible alpha-synuclein pathogenic seeds

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K07371
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: Katsutoshi Taguchi 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60462701)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: パーキンソン病 / プリオン様伝播 / 細胞間伝播 / 伝播性シード / α-シヌクレイン

Outline of Final Research Achievements

α-Synuclein (αSyn) is one of major components of Lewy bodies and Lewy Neurites, the well-known pathological hallmarks of synucleinopathies including Parkinson’s disease (PD) and dementia with Lewy bodies (DLB). According to recent studies, cell-to-cell transmission of pathological αSyn or so called αSyn-seeds in the brain is critical event for neurodegeneration. However, biochemical properties of these pathological seed molecules remain to be elucidated. Here, we isolated characteristic αSyn-oligomers as transmissible pathological seeds secreted from cultured neurons harboring Lewy body-like aggregates. These extracellular αSyn-oligomers have uniform molecular mass and granule-like structure. Now, we are further characterizing the pathogenic species of αSyn-seeds. These molecules will be a better target to inhibit the disease propagation via cell-to-cell transmission in PD and DLB.

Free Research Field

神経解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病において脳内変性領域の拡大を引き起こす細胞間伝播性分子の情報は未だ少ない状況にある。本研究成果は病態神経がSeedとして自ら産生・分泌したα-Synuclein構造体を分離できることを示したものであり、分子構造を実際に可視化できた点に意義がある。今後、Seedの性質をより詳細に解析し、その産生メカニズムについて明らかにすることによって、神経保護療法を開発する過程で必要となる基礎的知見が得られつつあると位置付けることができる。また、本研究で開発した大容量マイクロ流路デバイスは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産生した分子の分離・同定に貢献できるものと考えられる。