Protective effects of autophagy-related factor Beclin 1 on a-synuclein-induced neurotoxicity

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07834
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 荒若 繁樹 大阪医科大学, 医学部, 教授 (00344789)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 神経変性疾患 / 病態生化学 / パーキンソン病 / タンパク質分解 / オートファジー / αシヌクレイン

Outline of Annual Research Achievements

Beclin 1ノックアウトの飼育・繁殖を行い実験に使用する個体数の確保を行いながら、実験を進めている。これまで、Beclin 1ノックアウトマウスを用いて、次の結果を得た。１）５ヵ月齢のノックアウトマウスヘテロ接合体の大脳、線条体、脳幹、小脳のホモジネートにおいて、Beclin 1の発現は野生型マウスと比較して、約50%に低下している、２）５ヵ月齢のノックアウトマウスヘテロ接合体の大脳、線条体、脳幹、小脳のホモジネートにおいて、正常型の可溶性αシヌクレインの発現は、野生型マウスと比較して、有意な差を認めない、３）５ヵ月齢のノックアウトマウスヘテロ接合体の大脳、線条体のホモジネートにおいて、異常型の不溶性αシヌクレインの発現は、野生型マウスと比較して、有意に増加している、４）不溶性αシヌクレインの増加は、大脳より線条体でより大きい、といった所見を見出した。これらは、Beclin 1依存性のマクロオートファジーが不溶性αシヌクレインの分解に関連していることを示唆している。また、部位によって、αシヌクレインの分解に対するBeclin 1依存性のマクロオートファジーの影響が異なっていることを示唆している。これまで脳の部位によるαシヌクレイン代謝の違いを示す報告はなされていない。線条体ドパミン神経細胞では、マクロオートファジーに対するαシヌクレイン分解の負荷がより高い可能性が示唆される。以上、Beclin 1ノックアウトマウスにおけるαシヌクレイン代謝の変化に関する情報を収集した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

Beclin 1ノックアウトマウスを用いた実験を行う上で必要となるαシヌクレイン代謝の変化に関する情報を収集できたため。

Strategy for Future Research Activity

今後次のような研究を行う予定である。１）Beclin 1機能レスキューペプチドを投与し、大脳・線条体における不溶性αシヌクレイン蓄積を抑制できるか、２）Beclin 1ノックアウトマウスの中脳黒質にアデノ随伴ウイルスを用いてαシヌクレインを発現させ、神経変性およびαシヌクレイン凝集体の形成がどのように変化するか、といった点を検討する。

Causes of Carryover

当初の計画では、Beclin 1ノックアウトマウスの中脳黒質にアデノ随伴ウイルスを接種し研究を行う予定であった。そのためのウイルス作製および接種に関わる費用の支出を予定していた。しかし、ウイル接種実験の開始が遅れたため、ウイルス接種に関する試薬等の購入が、当初の見込みより少なくなった。次年度は、次のような研究を行う予定である。１）Beclin 1機能レスキューペプチドを投与し、大脳・線条体における不溶性αシヌクレイン蓄積を抑制できるか、２）Beclin 1ノックアウトマウスの中脳黒質にアデノ随伴ウイルスを用いてαシヌクレインを発現させ、神経変性およびαシヌクレイン凝集体の形成がどのように変化するか、といった点を検討する予定である。これらの実験に使用する試薬等の購入費用に使用する予定である。