2019 Fiscal Year Research-status Report
ショウジョウバエ神経疾患モデルによるミトコンドリア軸索輸送障害の解明と治療開発
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19K16924
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
森井 芙貴子 京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (60806842)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | シャルコー・マリー・トゥース病 / ショウジョウバエ / 疾患モデル / CMT2A / キネシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はミトコンドリア軸索輸送に関与する分子の解析を通して、ミトコンドリア外膜蛋白MFN2の遺伝子変異によってどのような分子的変化が神経軸索変性の原因となるのかを明らかにし、新規治療標的の開発を目的としている。
我々はショウジョウバエのMFN2に相当するMarfを遺伝的にノックダウンした系統をモデルとして用い、ヒトキネシン遺伝子のノックダウン系統と網羅的に交配することで、ヒトのKif3Bに相当するKlp68Dノックダウン系統を見出した。Klp68DとMarfの二重ノックダウン系統では、Marf単独ノックダウンで見られる運動機能障害、神経の形態異常が改善した。さらに、神経変性を生じる他の遺伝子においてKlp68Dのノックダウンが表現型の改善をもたらすかどうか検討するため、筋萎縮性側索硬化症の原因遺伝子であるTFP43、FUSに相当するショウジョウバエ遺伝子のTBPH、cazをそれぞれノックダウンした系統を用い、Klp68Dノックダウン系統と交配した。すると、Marf同様、TBPHやcazでも二重ノックダウンで表現型の改善が得られた。
近年、パーキンソン病のショウジョウバエモデル研究でドラッグリポジショニングに成功した報告がなされ（Nat Chem Biol. 2015, Nat Rev Neurol, 2019）、モデルショウジョウバエにおける特異的遺伝子発現パターンのバイオインフォマティクス解析から化合物の同定に至った。この報告に基づき、Klp68Dに関連した新規治療薬の同定のため、現在我々はMarfノックダウンショウジョウバエでの網羅的遺伝子発現解析を進めつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初１年目に想定していたMFN2モデルショウジョウバエとキネシン遺伝子ノックダウンショウジョウバエの網羅的交配は終了し、Klp68Dを同定した。
2年目の本年はKlp68Dの免疫組織学的・生化学的機能解析を進めると同時に、新規治療薬同定のための準備を進めている。
具体的には既報に基づき、網羅的遺伝子発現パターンのバイオインフォマティクス解析から特定の化合物を同定するため、網羅的遺伝子発現解析の準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
Klp68Dについて、インドの研究機関から強制発現系統を入手した。これによりKlp68Dのノックダウンと強制発現の比較がin vivoで可能となった。
Klp68Dの機能解析としてこれらの強制発現・ノックダウン系統の比較を行う。
また新規治療薬開発に至るため、既報を参照に、まず網羅的遺伝子発現解析の準備を進めている。
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| Causes of Carryover |
ショウジョウバエストックセンターからのショウジョウバエの配布料について、一括購入によるディスカウントがあった。
ショウジョウバエの網羅的交配が順調に進んだため、ショウジョウバエの維持費が想定より安く済んだ。
次年度使用額は、免疫生化学的検査キット等消耗品および網羅的遺伝子解析を含む外注検査費に充当する。
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Research Products
(2 results)
