2021 Fiscal Year Research-status Report
プリオン仮説に基づいた蛋白質モノマー間異常構造伝播の実証
| Project/Area Number |
20K07737
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
小澤 大作 近畿大学, 医学部, 定時職員 (60554524)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | プリオン / ポリグルタミン蛋白質 / アミロイド / 伝播 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、神経変性疾患で起きる蛋白質の異常構造伝播に注目する。特に、蛋白質分子間での異常構造の伝播は、神経変性疾患の初期に起きる非常に重要な事象であり、治療・予防法の開発の上でも詳細な解明が待たれる。異常構造伝播機構においては、以前よりプリオン仮説が提唱されているが、未だに実証されていない未解決の課題である。本研究は、神経変性疾患の１つであるポリグルタミン病のポリグルタミン蛋白質をモデルとし、①プリオン仮説に基づいた蛋白質モノマー間での異常構造伝播の実証、②他の神経変性疾患関連蛋白質でのプリオン現象の実証、③異常構造伝播を阻害する化合物の探索を行う。本研究は、これまで未解決であったプリオン仮説を実証し、神経変性疾患で起きる共通の普遍的な現象と推測されているプリオン現象を解明し、それをターゲットとした創薬開発を目指すものである。
令和３年度では、モデルポリグルタミン蛋白質（Thio-polyQ）を用いて、異常構造伝播後に形成された異常構造に変換したThio-polyQ蛋白質が、モノマー状態であるかを詳細に解析するために、超遠心分析を行った。その結果、異常構造転換したThio-polyQ蛋白質はモノマー状態で存在することが明らかになった。また、そのポリグルタミンという同一アミノ酸から成る性質から、異常構造転換後Thio-polyQ蛋白質モノマーは、構造多型があることが示唆された。次に、異常構造Thio-polyQ蛋白質モノマーの異常構造伝播性を評価するために、TDP-43蛋白質やαシヌクレイン蛋白質などの異種の神経変性疾患関連タンパク質に、その異常構造が伝播されるか評価した。その結果、異常構造Thio-polyQ蛋白質モノマーによる異常構造伝播は確認できなかったが、Thio-polyQアミロイド線維を添加するとTDP-43蛋白質凝集が促進されることが分かった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和３年度では、他の神経変性疾患関連蛋白質でのプリオン現象の実証を行うために、異常構造Thio-polyQ蛋白質モノマーを用いて、TDP-43蛋白質やαシヌクレイン蛋白質などの異種の神経変性疾患関連タンパク質に、その異常構造が伝播されるか評価し、プリオン現象の普遍性の証明を目指した。しかし、期待された異常構造Thio-polyQ蛋白質モノマーによる異種蛋白質への異常構造伝播性は確認できなかったため、さらなる条件検討が必要とされる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
他の神経変性疾患関連蛋白質でのプリオン現象の実証について、異常構造Thio-polyQ蛋白質モノマーによるTDP-43蛋白質やαシヌクレイン蛋白質への異常構造伝播性を、さらに評価するために、添加する異常構造Thio-polyQ蛋白質モノマー濃度や反応条件の検討を行う。また、反応後の可溶性画分のTDP-43蛋白質やαシヌクレイン蛋白質の構造状態を詳細に評価するために、濁度測定や円二色性測定、超遠心分析、ゲルろ過クロマトグラフィーにより解析する。
|
| Causes of Carryover |
令和３年度では、コロナ禍により計上していた旅費の出費がなく、次年度使用額が生じた。令和４年度では、異常構造伝播の試験管内実験に必要となる薬品やガラス・プラスチック器具の購入および学会発表のための旅費に使用することを予定している。
|
