2021 Fiscal Year Annual Research Report
リソソームストレスにより誘導されるLRRK2活性化機構の解明と創薬への応用
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19K07816
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
桑原 知樹 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (10533903)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | LRRK2 / リソソーム / Rab / リン酸化 / パーキンソン病 / αシヌクレイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LRRK2はパーキンソン病（PD）の主要な病因遺伝子の産物であり、細胞内で一部のRab（Rab8, Rab10など）をリン酸化するキナーゼである。LRRK2のRabリン酸化活性はPDにおいて上昇していることが示唆されており、本研究ではその活性調節機構に着目して解析を進めてきた。これまでに、LRRK2のRabリン酸化活性が細胞へのリソソームストレス負荷時に上昇すること、その上昇はLRRK2の酵素としての活性上昇とは異なることを確認し、本研究の2年次に論文として発表した（Kuwahara et al, Neurobiol Dis 2020）。最終年度はさらにLRRK2活性化を制御する上流因子の探索を行い、オートファジーに関わるLC3結合系因子群と、その一部の上流因子の関与を見出すとともに、既知のLRRK2活性制御因子Rab29の関与についてより詳細に明らかにした。
また、LRRK2活性化によって制御される新規リソソーム分泌現象のメカニズム解明と阻害剤探索のため、2年次までに簡便・高感度なリソソーム分泌アッセイ系を確立し、最終年度には既知薬理活性化合物を対象とした化合物スクリーニングを開始した。
PD病因因子αシヌクレインとの関係についても解析をすすめ、リソソームストレス負荷時においてはLRRK2が不溶性αシヌクレインの分泌を引き起こすとともに、αシヌクレイン凝集体の細胞内取り込みがLRRK2を活性化するという、増悪サイクルが生じることを見出した。特に最終年度には、このαシヌクレイン分泌に細胞種特異性があること、分泌の少なくとも一部はエクソソームを介することを明らかにした。
さらに最終年度において、上記の研究に関連する知見をまとめた総説を1報、研究手法についての論文を2報発表した。
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