Comprehensive analysis of tau protein phosphorylation in pluripotent stem cells and human brain

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17002
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Morimoto Satoru 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (00816952)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Kii ALS/PDC / tau / phosphorylation / mass spectrometry / pluripotent stem cells

Outline of Final Research Achievements

We have established a method for purifying tau protein from human frozen brain tissue for use in mass spectrometry (MS) analysis. In addition, a specific MS analysis was used to analyze the phosphorylation status of tau protein in the brains of healthy subjects and Alzheimer's disease patients. From the results of predictive analysis, 181 phosphorylated amino acid sequences were identified. For a list of further identified peptides (smaller units that make up amino acids), a clear difference in phosphorylation status was detected for each peptide between healthy subjects and the brains of Alzheimer's disease patients.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題において、ヒト凍結脳からの効率的なタウタンパク質の抽出・純化方法、ならびにリン酸化部位解析法を確立した。その方法を用いて、健常者とアルツハイマー病患者脳におけるタウタンパク質のリン酸化の違いを、詳細にプロファイリングすることに成功した。
アルツハイマー病を代表としたタウタンパク質に異常を来す疾患は、患者数が非常に多く社会的に重要度の高い疾患にも関わらず、根本的な治療法が存在しない。本研究結果は、タウ関連疾患の重要な病態産物であるリン酸化タウタンパク質の疾患毎の形成機序や、リン酸化という現象をターゲットとした治療法への全く新しい側面のアプローチを提供できる可能性を秘めている。