2021 Fiscal Year Annual Research Report
インポーチンβによる液-液相分離の抑制メカニズムの解明
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19K16060
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
吉澤 拓也 立命館大学, 生命科学部, 講師 (50779056)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 液－液相分離 / 筋萎縮性側索硬化症 / 核内輸送受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核輸送受容体インポーチンβファミリーのひとつであるカリオフェリンβ2は、RNA結合タンパク質FUSの相分離を抑制する。この相分離を抑制するシャペロンとしての機能は、細胞質でのFUSの凝集化を防ぐ上でも重要であると考えられている。FUSの相分離異常による凝集化は、重篤な神経変性疾患である筋萎縮性側索硬化症(ALS)や前頭側頭型認知症(FTD)との関連性が示唆されており、厳密な制御が求められる。FUSタンパク質の相分離異常をもたらす要因として、ミスセンス変異による変異が知られている。これまでにFUS(P525L)とFUS(R495X)のALS関連変異体について研究を進め、その成果を2020年度に報告した。今年度は、遺伝性ALSの主要な原因遺伝子として知られるC9orf72に関する研究を行った。C9orf72 は6塩基(GGGGCC)繰り返し回数の増幅により、5種類の2アミノ酸の繰り返しペプチドを産出する。そのうち、アルギニンリッチなポリジペプチドPRまたはGRの繰り返しの毒性が高いと言われているが、そのメカニズムは明らかとされていなかった。我々は、PRまたはGRポリペプチドがカリオフェリンβ2の相分離を抑制する機能阻害することを見出し、そのメカニズム解明に向けた詳細な相互作用解析を行った。プルダウンバインディング法、等温滴定カロリメトリー法、SEC-MALS法、分析超遠心法、NMR法により、直接的な相互作用を検出し、相互作用部位を推定することに成功した。また、圧力を用いた手法によりFUS相分離状態を速度論的に解析することを可能とした。
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