Altered autoinhibition of KIF5A in neurodegeneration

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K15053
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Chiba Kyoko 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (10795701)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: モータータンパク質 / キネシン / 細胞内輸送 / ALS

Outline of Final Research Achievements

Kinesin is a type of molecular motor proteins involved in cargo transport within cells. Genetic mutations in KIF5A gene, a neuronal kinesin, cause amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Most mutations occur around exon 27 of KIF5A, leading to the skipping of exon 27 due to mis-splicing. We analyzed the mutant KIF5A resulting from the skipping of exon 27. Biochemical and cell biological analyses using recombinant proteins of the ALS mutant KIF5A revealed that ALS-associated KIF5A protein is prone to form aggregates and oligomers in cells and in vitro.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

キネシンは細胞内で運び屋の役割をするタンパク質である。近年、KIF5Aの遺伝子変異が筋萎縮性側索硬化症(ALS)の発症に関わることが報告されたが、発症のメカニズムは分かっていなかった。本研究は、ALS変異型のKIF5Aタンパク質においても、運び屋としての機能は保たれていることを示した。逆に、細胞内で塊になってしまうという、本来は持っていない性質を獲得してしまっていることが明らかとなった。これらの知見は、KIF5Aを原因として発症するALSの発症機構解明や治療法の確立に繋がる知見である。