analysis of pathomechanism of motor neuron degeneration caused by disease-related mutations of TDP43

2009 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20890071
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Neurology
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: YOKOSEKI Akio Niigata University, 脳研究所, 助教 (90515719)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Keywords: ALS / TDP-43 / motor neuron / exon skip / CFTR

Research Abstract

TAR DNA binding protein of 43kDa (TDP-43)は,筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis : ALS)患者のグリア細胞や神経細胞の細胞質内のユビキチン化封入体の主要な構成蛋白である.家族性および孤発性ALSにおいて,30以上のTDP-43の遺伝子変異が報告されていることから,変異TDP-43が神経変性に関わっている可能性を示している.変異TDP-43が野生型より断片化されやすいかどうかを調べるため,全長型TDP-43の野生型または疾患変異型をC6細胞に発現させ,不溶性分画としてSDS分画をウエスタンブロットにより解析した.全長型の43kDaとC末断片型の35kDaのバンドが検出されたが,野生型と変異型との間で出現の程度に違いはなかった.TDP-43のC末断片が毒性を有しているか否かを調べるため,C末25kDa断片化または全長型TDP-43(野生型または変異型)をU-87MG細胞に発現させ,fluorescence activated cell sortingを用いてAnnexinV陽性,ヨウ化プロピジウム陽性細胞をアポトーシス細胞として検出した.C末断片型TDP-43は,全長型より細胞毒性を有していたが,野生型と変異型との間に違いはなかった.TDP-43は,嚢胞性線維症の原因遺伝子であるCystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator(CFTR)遺伝子exon9のalternative splicingを制御していると報告されている.TDP-43の野生型と変異型とでCFTR exon9のskip活性を評価するため,TDP-43野生型または変異型と,Survival of Motor Neuron(SMN)遺伝子のexon6, exon8それとCFTR exon9を含むレポータープラスミドをCOS7細胞に共発現させ,転写産物をRT-PCRで解析した.変異型TDP-43は野生型と同様のCFTR exon9 skip活性を有していた.

Research Products

• [Journal Article] TDP-43の遺伝子変異とその意義 (2009)
  • Author(s): 石原智彦, 横関明男, 西澤正豊, 高橋均, 小野寺理
  • Journal Title: BRAIN and NERVE 61巻 Pages: 1301-1307
• [Journal Article] (2009)
  • Author(s): Tan CF., Yamada M., Totoshima Y., Yokoseki A., Miki Y., Hoshi Y., Ikeuchi T., Onodera O., Kakita A., Takahashi H
  • Journal Title: Acta Neuropathologica 118 Pages: 553-560
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TAR DNA binding protein-43遺伝子変異を伴った筋萎縮性側索硬化症 (2008)
  • Author(s): 横関明男, 譚春鳳, 田川朝子, 岡本幸市, 西澤正豊, 高橋均, 小野寺理
  • Journal Title: Dementia Japan 22巻 Pages: 60-67
• [Journal Article] 家族性ALSとTDP-43 (2008)
  • Author(s): 譚春鳳, 横関明男, 小野寺理, 高橋均
  • Journal Title: 神経内科 68巻 Pages: 558-564
• [Journal Article] TDP-43 Mutation in Familial Amyotrophic lateral Sclerosis (2008)
  • Author(s): Yokoseki A., Shiga A., Tan CF., Tagawa A., Kaneko H., Koyama A., Eguchi H., Tsujino A., Ikeuchi T., kakita A., Okamoto K., Nishizawa M., Takahashi H., Onodera O
  • Journal Title: Ann Neurol 63 Pages: 538-542
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ALS関連変異型TDP-43の機能と細胞毒性の検討 (2009)
  • Author(s): 横関明男, 志賀篤, 小池佑佳, 石原智彦, 有泉優子, 横尾麻理子, 小野寺理, 西澤正豊
  • Organizer: 第50回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 仙台市
  • Year and Date: 2009-05-21
• [Presentation] DP-43 Mutation in Familial Amyotrophic lateral Sclerosis (2008)
  • Author(s): Yokoseki A., Shiga A., Tan CF., Tagawa A., Kaneko H., Koyama A., Eguchi H., Tsujino A., Ikeuchi T., kakita A., Okamoto K., Nishizawa M., Takahashi H., Onodera O
  • Organizer: Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: ワシントンDC
  • Year and Date: 2008-11-17
• [Presentation] TDP-43 Mutation in Familial Amyotrophic lateral Sclerosis (2008)
  • Author(s): Yokoseki A., Shiga A., Tan CF., Tagawa A., Kaneko H., Koyama A., Eguchi H., Tsujino A., Ikeuchi T., kakita A., Okamoto K., Nishizawa M., Takahashi H., Onodera O
  • Organizer: 第31回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-07-11
• [Presentation] Bunina小体を認める家族性ALSに認めたTDP43ミスセンス変異 (2008)
  • Author(s): 横関明男, 志賀篤, 金子博之, 田川朝子, 譚春鳳, 柿田明美, 高橋均, 西澤正豊, 小野寺理
  • Organizer: 第49回日本神経学会総会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2008-05-16
• [Remarks]
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~neuroweb/laboratory/research_basic_002.html