2021 Fiscal Year Research-status Report
TDP-43リン酸化に着目した神経細胞死機構解明とALS/FTD治療戦略の構築
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21K07284
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
名和 幹朗 東京医科大学, 医学部, 講師 (10398620)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 筋萎縮性側索硬化症 / 前頭側頭型認知症 / TDP-43 / 神経細胞死 / リン酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主に核内に局在するタンパク質であるTDP-43はALSやFTDといった神経変性疾患の神経細胞においてリン酸化を受け、細胞質に蓄積することが知られている。また、このリン酸化TDP-43が両疾患における神経細胞死の一因である可能性を示唆する報告が多くなされている。一方、我々は既知のリン酸化部位とは別に新たなTDP-43リン酸化部位を独自に同定し、この新規リン酸化部位でのリン酸化が神経細胞死に関わっている可能性を示唆する知見を得た。そこで本研究では、新規同定リン酸化部位のリン酸化制御機構解明を通して、ALS/FTD両疾患の神経細胞死機構解明と新規治療薬開発へと発展させるための基盤を築くことを目的とする。
2021年度はTDP-43の新規リン酸化酵素の探索と、新規同定部位でのTDP-43リン酸化と疾患の発症や病態との関連性の検討を行なった。TDP-43新規リン酸化酵素探索においては、キナーゼ阻害剤ライブラリーを用いて、TDP-43誘導性細胞死を抑制するキナーゼ阻害剤のスクリーニングを行なった。その結果、既知のTDP-43キナーゼ以外をターゲットとする複数のキナーゼ阻害剤によってTDP-43誘導性細胞死が抑制されることを明らかとした。今回使用したキナーゼ阻害剤は複数のキナーゼ阻害作用を持つものも含むため、今後は各阻害剤間で共通したターゲットキナーゼに焦点をあて、どのキナーゼがTDP-43誘導性細胞死に関与するか詳細に検討を行う予定である。また、これらのキナーゼがTDP-43リン酸化を介して細胞死を誘導するか検討する予定である。
また、新規同定部位でのTDP-43リン酸化と疾患の発症や病態との関連性の検討においては、新規リン酸化部位アミノ酸をアラニンに置換したTDP-43変異体発現マウスの作製を試みているが、コロナ禍の影響で遺伝子インジェクションの作業が遅れている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度はTDP-43トランスジェニックマウスの作製を試みたが、コロナ禍の影響もあり遺伝子インジェクションに必要な器具の在庫不足、製造や納品の遅延により、進捗状況はやや遅れている。年度末になり受精卵への遺伝子インジェクションが可能となったため、マウス作製を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、TDP-43のリン酸化酵素の探索に関しては、2021年度に得たキナーゼ候補が実際にTDP-43をリン酸化するかの検討を行い、TDP-43のリン酸化部位の同定を目指す。また、TDP-43結合分子の探索も行い、我々が同時に同定した新規リン酸化部位をアラニンに置換した変異体を用いて、野生型との結合分子の違いを検討することで、新規リン酸化部位のリン酸化酵素の同定を含むリン酸化機構の解明を目指す。
また、TDP-43誘導性細胞死に関与するキナーゼ候補のうちTDP-43誘導性細胞死を増強するものを特定した上で、TDP-43による細胞死機構の詳細な検討を行う予定である。
新規同定部位でのTDP-43リン酸化と疾患の発症や病態との関連性の検討においては、遺伝子改変動物作製を進め、その表現型解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は、遺伝子改変動物を作製する予定を立てていたものの、コロナ禍の影響で実験器具の在庫切れ、製造や納品の遅延により、遺伝子改変動物の作製が遅れている。3月になりようやくファウンダーマウスが産まれ、今後2022年度以降生殖系列への伝達を調べる予定である。
上記のように、遺伝子改変動物の作製が遅延したことで飼育費用が予定額を大幅に下回ったため、367,553円を2022年度に繰り越すこととする。
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