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

2019 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: パーキンソン病 / アデノ随伴ウイルス / αシヌクレイン / 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。
・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、免疫組織化学染色および中脳組織のウェスタンブロットで減少していた。
・PLK2ノックアウトマウスでは、野生型マウスに比べて、αシヌクレインによるドパミン神経毒性は抑制されている可能性が示唆された。しかし、解析可能な個体数が少かったため、Nを増やして再現性のある結果が得られるか確認する予定としている。
・PLK2ノックアウトによるαシヌクレインのリン酸化の減少とドパミン神経細胞死の抑制が、αシヌクレイン凝集体形成とどのような関連があるのか解析する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

PLK2ノックアウトマウスと野生型マウスで、αシヌクレインによる神経毒性を評価している。概要に記載した結果が得られたが、解析可能な動物が少なかったため、Nを増やし結果を確認する必要がある。

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が、αシヌクレインの神経毒性に与える効果を解析する。
PLK2の有無により、αシヌクレインの神経毒性に変化があった場合、αシヌクレインの凝集の程度が神経毒性の変化と関連するものか検討する。

Causes of Carryover

主な経費は、実験試薬、実験補助員の人件費、動物の飼育費であった。切片作成、免疫組織化学解析に時間と労力を要する。ウェスタンブロットによる解析が遅れており、想定より試薬の購入が少なかったと考えられる。今後追加実験、免疫組織化学解析、ウェスタンブロット関連試薬、抗体等の試薬、プラスチック製品、動物飼育費、実験補助員の人件費に使用する予定です。