2023 Fiscal Year Annual Research Report
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22K15053
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
千葉 杏子 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (10795701)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | モータータンパク質 / 細胞内輸送 / 筋萎縮性側索硬化症 / ALS / 微小管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
キネシンは細胞内でカーゴ輸送などに携わるモータータンパク質の１つである。キネシンの一つであるKIF5Aの遺伝子変異は筋萎縮性側索硬化症（ALS)の原因となることが近年報告された。遺伝子変異の多くはKIF5Aのexon27周辺配列に生じ、多くがスプライシング異常によりエクソン27のスキップを引き起こす。エクソン27の欠失は、ヒトKIF5Aタンパク質を構成する1032アミノ酸のうち、998番目のグリシンでフレームシフトを起こす。したがって998番目のグリシン以降の34アミノ酸は、変異型KIF5Aでは39アミノ酸からなる別の配列に置き換わる。本研究ではこの変異型KIF5Aの解析を行ってきた。初年度にはALS変異型KIF5Aのリコンビナントタンパク質を用いた生化学解析から、ALS変異型KIF5Aにおいてはタンパク質の凝集が起こることを明らかにした。この凝集にフレームシフトによって生じたC末端領域がどのように関わるのかを検証するため、ALS変異によって生じるC末端の39アミノ酸に着目して解析した。蛍光タンパク質に、野生型KIF5AのC末端あるいはALS変異によって生じる新規C末端を付加したリコンビナントタンパク質を作製した。ゲル濾過クロマトグラフィーを行ったところ、野生型KIF5AのC末端を付加した場合に比べ、ALS変異型のC末端を付加した場合は高分子量側へのピークシフトが見られた。これらの結果から、ALS変異型KIF5AのC末端が凝集に重要であることが示唆された。今後は細胞に今回解析したKIF5AのC末端配列を発現させた際の凝集形成や細胞毒性を検証することで、ALS変異型KIF5Aの凝集が起こる仕組みを明らかにできると考えられる。
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