Effects of PLK2 knockout on alpha-synuclein neurotoxicity

2021 Fiscal Year Annual Research 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 – 2022-03-31
• Keywords: パーキンソン病 / αシヌクレイン / PLK2 / リン酸化 / アデノ随伴ウイルス

Outline of Annual Research Achievements

パーキンソン病を特徴づける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に着目した。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した。・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傾向があり、再現性のある結果が得られるか組織学的解析を進めている。・αシヌクレイン凝集に対する効果は、免疫組織化学染色による検討では、リン酸化αＳ陽性凝集対数はPLK2ノックアウトの有無では明らかな差は認めず、再現性のある結果か確認を進めている。・炎症対する効果は現在解析中である。こらまでの検討からは、PLK2によるSer129リン酸化はαシヌクレインの凝集体形成には組織学的な解析上は影響を与えず、神経毒性を促進している可能性があり、さらに解析を進める予定である。