Role of a novel large Rab protein in rheumatoid arthritis and its application

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K21140
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 小川 晃平 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (80908533)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 関節リウマチ / 新規高分子Rabタンパク質 / Rab44

Outline of Annual Research Achievements

関節リウマチは自己免疫による関節破壊が起こるために介護や看護が必要となる疾患である。主な原因は破骨細胞や免疫細胞の制御異常により惹起すると考えられている。我々は独自の研究から、破骨細胞や免疫細胞に発現する新規遺伝子Rab44を見出した。一般的にRabタンパク質は細胞内の小胞輸送を制御している。Rab44は従来の低分子量Rabタンパク質とは異なり、いくつかのドメイン構造を有する高分子量Rabタンパク質である。しかし、Rab44の生体内での機能は未だ明らかになっていない。本研究の目的は、関節リウマチにおけるRab44の役割を解明することである。そのためにRab44のノックアウトマウスを用いて、関節リウマチのモデル実験を行い、本マウスでの病態を解析する。本研究によって免疫細胞や破骨細胞での細胞内小胞輸送の新たな一面を解明し、予防・診断・治療への応用に繋げる。昨年度および本年度実施した実験は以下の通りである。
１）Rab44の構造解析：Rab44遺伝子を大腸菌で発現・精製し、リコンビナントタンパク質の結晶構造解析を行った。Rab44はマルチドメインタンパク質であるた
め、PONDR解析により立体構造を形成しにくい領域（disorder領域）を含むことがわかっている。全長タンパク質での結晶化に加えて、ドメインごとに結晶化を試みている。
２）Rab44遺伝子欠損マウスでの関節リウマチ・モデル解析：コラーゲン関節炎はII型コラーゲンに対する自己抗体により惹起される慢性炎症性疾患である。具体的な方法として、II型コラーゲンに対するモノクローナル抗体カクテルをマウスに皮下投与し、さらにLPSを腹腔内投与して関節炎を誘導した。免疫後4週から関節炎が発症し、7-8週で炎症のピークに達すると予想される。このモデルを用いて、野生型とRab44欠損マウスの病態の比較を行っている。