異常タンパク質蓄積の低減を指向したプロバイオティクスの研究

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K11578
• Research Institution: Iryo Sosei University
• Principal Investigator: 丹治 貴博 医療創生大学, 薬学部, 准教授 (60453320)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: プロバイオティクス / ポリグルタミン病 / 線虫

Outline of Annual Research Achievements

加齢に伴う細胞内異常タンパク質の蓄積は、最終分化した細胞の機能障害をもたらし、ポリグルタミン病やパーキンソン病、アルツハイマー病に代表される神経変性疾患を引き起こす。本研究では、線虫をモデル生物として、神経変性疾患を引き起こす要因である異常タンパク質蓄積を低減するプロバイオティクスを明らかにすることを目的に、その探索を進めた。
異常タンパク質の蓄積の指標として、①野生型線虫の腸細胞における複屈折性　② 蛍光タンパク質標識ポリグルタミン（Q40）発現線虫（AM141株）における蛍光タンパク質の凝集　③ 蛍光タンパク質標識α-シヌクレイン発現線虫（NL5901株）における蛍光タンパク質の蓄積　④ アミロイドβ1-42筋肉発現線虫（CL4176株）における麻痺　を解析した。なお、ポリグルタミン含有タンパク質はハンチントン舞踏病などのポリグルタミン病患者で、α-シヌクレインはパーキンソン病患者で、アミロイドβ1-42はアルツハイマー病で蓄積するタンパク質である。探索の結果、一部の納豆菌株において、腸細胞における複屈折性抑制効果、ポリグルタミン凝集抑制効果が認められた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

半導体不足等の影響で、画像データの保存に必要なデジタルカメラの納品が遅れたため、予定していたうちの一部の細菌株しか解析できなかった。

Strategy for Future Research Activity

準備した未解析の細菌株について解析を進める。複数種の細菌株で効果が認められた際には、さらに混合給餌で効果が増強されるかどうかも調べる。
次に、効果が認められた微生物による異常タンパク質蓄積抑制効果の分子機構を明らかにするため、寿命や健康寿命への関与が報告されている遺伝子（インスリン様シグナル伝達経路や mTOR 経路など）の欠損変異体に対する効果を調べる。多数の遺伝子をスクリーニングする場合には、RNA干渉（フィーディングRNAi）が効率的である。
デジタルカメラが納品されるまでの間の次善の策として、交付申請時には計画していなかったアミロイドβ1-42発現線虫を用いた行動解析の系を導入した。本アッセイ系を用いた解析で効果のある細菌株は現段階では見つかっていないが、次年度以降も活用したい。

Causes of Carryover

半導体不足等の影響で購入機器の納品が遅れたため、予定していたうちの一部の実験ができず、次年度使用額が生じた。次年度は、今年度予定していた未実施の実験から遂行する。