2014 Fiscal Year Annual Research Report
共通分子UBQLN2を通じたポリグルタミン病・ALS/FTLDの統合的病態解明
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25293207
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
田中 章景 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30378012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土井 宏 横浜市立大学, 医学部, 講師 (10326035)
児矢野 繁 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (50315818)
田中 健一 横浜市立大学, 医学部, 助教 (50722881)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脳神経疾患 / 神経科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はALS/FTLD、ポリグルタミン病の神経細胞変性におけるUBQLN2の役割を解明することを目的として研究を開始している。UBQLN2の機能解析を開始するに当たり、ALSの原因として複数家系で確認されている変異を選び、変異型UBQLN2発現ベクターの作製を行った。一過性の過剰発現系において変異型UBQLN2と野生型UBQLN2を発現させ、プロテアソーム阻害薬、オートファジー阻害薬、ERストレス誘導役など様々なストレスに対する反応を検討したが、現在のところ変異型UBQLN2と野生型UBQLN2の挙動に変化は見られていない。そのため野生型UBQLN2、変異型UBQLN2で変化する結合パートナーを質量解析で網羅的に同定し、変異型と野生型の挙動の差を解明していく方針とし研究を継続している。本研究ではUbqln2のニューロン特異的ノックアウトマウスを作成し、機能解析を行う方針としているが、loxP配列でUbqln2遺伝子を挟み込むloxP-Ubqln2マウスについては本年度に完成している。今後、ニューロン特異的なCre発現をおこすNestin-Creマウスとの交配により、ニューロン特異的なUbqln2ノックアウトマウスを作製することを目的に研究を継続している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
主に培養細胞系を用いて ①UBQLN2のユビキチン-プロテアソーム系、またオートファジー系における役割の解明、また②野生型、変異型UBQLN2の過剰発現、野生型UBQLN2のノックダウンによってもともと凝集性の高いRNA結合タンパク(TDP-43, FUS/TLS)の凝集が見られるか、そして神経毒性が発揮されるかどうかを検証する目的で平成25年度は培養細胞系の実験系の構築を行った。平成26年度は実際に培養細胞系で、野生型と変異型UBQLN2の機能の差を検証するために、野生型、変異型UBQLN2の結合タンパク質を質量解析法で網羅的に同定した。その結果既報告のUBQLN2結合タンパク質に加えて、新規UBQLN2結合タンパク質を多数同定した。その中でUBQLN2との結合は知られていたが、野生型と比較し変異型UBQLN2で結合が明らかに低下することが判明したタンパク質に着目し、その機能解析を行っている。また、UBQLN2のリン酸化部位についても質量解析を用いて同定することができている。研究全体としては概ね予定通りに進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養細胞系を用いた UBQLN2とユビキチン-プロテアソーム系、またオートファジー系における役割の解明については、通常用いられるプロテアソーム阻害剤、オートファジー阻害剤負荷などでは、野生型と変異型の挙動の差が見られなかった。平成26年度は変異型UBQLN2で結合が低下するタンパク質を同定したため、平成27年度はそのタンパク質機能に対し、変異が与える影響を検討していく予定である。また、平成26年度は質量解析装置を活用してUBQLN2リン酸化部位の同定をおこなった。平成27年度はリン酸化によるUBQLN2の機能調節機構の解明に着手する。Ubqln2のニューロン特異的ノックアウトマウスの作成に関しては順調に進んでおり、引き続き作成を継続していく。
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| Causes of Carryover |
マウスの解析開始が予定よりもやや遅くなったために、繰越額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
質量解析とそれに附随する詳細な解析およびマウスの解析など分子生物学的解析のための各種消耗品の購入、学会発表の旅費などに使用する予定である。
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[Journal Article] Late-onset spastic ataxia phenotype in a patient with a homozygous DDHD2 mutation2014
Author(s)
Doi H, Ushiyama M, Baba T, Tani K, Shiina M, Ogata K, Miyatake S, Yuzawa YF, Tsuji S, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ikeda S, Tanaka F, Matsumoto N, Yoshida K.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 4
Pages: 7132
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Analysis of major amyotrophic lateral sclerosis genes in Japan2014
Author(s)
Nakamura R, Sone J, Atsuta N, Watanabe H, Hirakawa A, Watanabe H, Ito M, Senda J, Katsuno K, Tanaka F, Izumi Y, Morita M, Ogaki K, Taniguchi A, Aiba A, Mizoguchi K, Okamoto K, Hasegawa K, Aoki M, Kawata A, Abe K, Oda M, Konagaya M, Imai T, Nakagawa M, Tsuji S, Kaji R, Nakano I, Sobue G
Organizer
64th Annual Meeting of the American Society of Human Genetics
Place of Presentation
San Diego Convention Center, San Diego, CA, USA
Year and Date
2014-10-18 – 2014-10-22
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