PLK2ノックアウトによるSer129リン酸化αシヌクレイン神経毒性の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07386
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 佐藤 裕康 山形大学, 医学部, 助教 (90436204)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: αシヌクレイン / パーキンソン病 / アデノ随伴ウイルス / PLK2 / リン酸化

Outline of Annual Research Achievements

パーキンソン病（PD）を特徴づけるLewy小体の主要構成成分は凝集したリン酸化αシヌクレインである。αシヌクレインのSer129リン酸化がPDの病態メカニズムに関与していることが想定される。本研究課題ではSer129をリン酸化する主要なキナーゼであるPolo-like kinase（PLK）2に着目する。PLK2ノックアウトマウスに、アデノ随伴ウイルス（AAV）を用いてA53T変異型αシヌクレインを中脳黒質に発現させ、PLK2ノックアウトがSer129リン酸化レベルに与える効果、およびドパミン神経毒性に与える効果を解析する。実験の進捗状況は以下の通りである・
・PLK2ノックアウトマウス、およびコントロールの野生型マウスにAAV血清型9型を用いてA53T変異型αシヌクレインを過剰発現させ、ドパミン神経細胞の脱落を起こすことを組織学的に確認した。現在ドパミン神経毒性の程度を定量的に解析を進めている途中段階である。
・この動物モデルでSer129リン酸化αシヌクレイン陽性の異常凝集体は、免疫組織化学染色で存在することを確認した。
・PLK2ノックアウト状態では、Ser129リン酸化レベルは、免疫組織化学染色上は減少傾向にあった。今後リン酸化レベルの減少の程度を、組織学的および生化学的に定量評価する予定である。
・神経炎症に対する効果を評価するために、Iba1およびGFAPに対する免疫組織化学染色を予定し、準備を進めているところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PLK2ノックアウトマウス、コントロールの野生型マウスにAAVを用いてαシヌクレインを過剰発現させ、ドパミン神経細胞死を認めることができた。
また、PLK2ノックアウト状態ではSer129リン酸化レベルは減少していると考えられた。
その為、PLK2ノックアウトによるSer129リン酸化レベルの低下が、αシヌクレインのドパミン神経毒性に与える効果を解析可能な見込みである。

Strategy for Future Research Activity

PLK2ノックアウト状態によるSer129リン酸化レベルの低下を、免疫組織化学染色または生化学的な手法を用いて、定量的な解析を進めたい。
さらに、PLK2ノックアウトマウス、およびコントロール野生型マウス間で、αシヌクレインによるドパミン神経毒性、αシヌクレイン凝集体形成を解析し、Ser129リン酸化の減少がドパミン神経毒性にあたえる効果を検討していく予定である。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由としては、旅費分（日程の都合がつかず学会に参加できなかった為です）と人件費が予定よりも少なかったことが主な理由となります。
実験は継続中であり、物品費、動物飼育費、研究補助者の人件費が今後も必要であるため、これらの費用として使用させていただきたいと考えております。