2013 Fiscal Year Research-status Report
タウタンパク質の神経原線維変化の形成抑制を目指したプロリン異性化酵素改変体の創製
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25440064
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
伊倉 貞吉 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (50251393)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Pin1 / タウタンパク質 / プロリン異性化活性 / リン酸化 / 凝集 |
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| Research Abstract |
アルツハイマー病の原因のひとつにタウタンパク質の過剰リン酸化に伴う神経原線維変化(NFT)の形成がある。近年、Pin1やFKPB等のプロリン異性化酵素とタウタンパク質との特異的な相互作用が、微小管の安定化やNFTの形成抑制に関与していることが明らかになってきた。特に、Pin1は高凝集性を示すシス型のタウタンパク質を、低凝集性のトランス型へと構造転移をさせるとともに、脱リン酸化酵素に受け渡しているとされる。そこで、本研究では、Pin1の活性部位の改変を行い、その酵素活性を向上させるとともに、シス型のタウタンパク質に対する特異的なプロテアーゼ活性を付与することにより、アルツハイマー病の新規治療法の開発を目指している。
本年度は、まず、Pin1の改変に伴う活性変化を評価するための「Pin1の異性化活性のスクリーニング法」を確立した。既存の異性化活性のスクリーニング法には、標的とするアミノ酸配列に制限があり、タウタンパク質のアミノ酸配列に対しては適用できなかった。そこで、本研究では、脱リン酸化酵素PP2Aと抗タウ[pT231]抗体を用いたELISA法を開発し、アルツハイマー病に関与するリン酸化 [pT231]を受けたタウペプチドに対するPin1の異性化活性を定量的な評価を可能にした。本研究では25残基からなるHisタグ付きのリン酸化タウペプチドHHHHHHGGGEPKKVAVVR[pT231]PPKSPを合成して、実際に、Pin1の活性測定に適用し、変異による活性の変化を定量的に解析した。
次に、Pin1の活性部位に網羅的変異を導入し、それらの異性化活性への影響を解析した。本年度は、Pin1の113番目のアミノ酸残基に導入した19種類の変異体の解析までにとどまったものの、その中で、変異タンパク質の発現・精製のプロトコルに改良を行うことができたので、来年度に活かしていく予定である。
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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
本研究の申請調書で触れているように、本研究では、新規「Pin1の異性化活性のスクリーニング法」を確立することが研究全体の成否を決定付けるものになっており、これが達成できたことから、初年度の目標は概ね達成できたと考えている。一方で、Pin1の改変体の作製速度が、諸般の事情により、ピーク速度から期待されるものよりは遅くなっているものの、このことは当初からすで考慮済みであり、来年度の前半で完了するという当初の予定に変更はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に確立した新規「Pin1の異性化活性のスクリーニング法」を用いて、異性化活性を向上させたPin1を網羅的に導入した改変体の中から見出すとともに、タウタンパク質の凝集抑制能についての解析をおこなう。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
ホテルの割引キャンペーンや航空券の早割等を利用して出張費の節約を行ったことにより、当初の予算よりも支出が下回ったことが主な原因であると考えている。
Pin1の改変体作製のためのDNAシークエンシングの受託サービス等に使用する予定である。
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