2013 Fiscal Year Research-status Report
ALS発症病態に関与する新規TDP-43分解制御機構の同定への挑戦
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25670419
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河原 行郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80542563)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 脳神経疾患 / 筋萎縮性側索硬化症 / 痴呆 / 遺伝子 |
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| Research Abstract |
筋萎縮性側索硬化症 (ALS)は、中年期以降に運動神経細胞の選択的脱落によって全身の筋力が低下する神経難病である。発症すると数年以内に死に至るが、依然として有効な治療法がなく病態解明が急務である。ALSの変性運動神経細胞中の凝集体には、断片化したTDP-43が蓄積していることが知られているが、切断点や責任酵素など断片化機構が長年同定されていないことから、病的意義も未解明である。このため、本研究では、TDP-43の断片化における切断点と切断酵素を特定し、さらに切断が本来持つ生理的な意義を解明することを目的に、研究を開始した。U2OS細胞に、ドキシサイクリン誘導下でタグ付きのTDP-43が発現できる細胞株を樹立した。これを用いて、TDP-43が発現後どのように断片化するのかを経時的に追い、断片の種類を特定した。その後、タグを用いて断片を免疫沈降により回収し、アミノ酸配列解析を通して切断点を特定した。さらに、切断点周囲のアミノ酸配列の特徴から切断酵素を予測し、in vitro切断実験を通して、切断酵素を絞り混んだ。最後は、in vivoで実際に酵素が活性化しているのかどうか、酵素活性を阻害した時に断片化が抑制されるかどうかなどを解析し、切断酵素を特定した。切断部位に変異を入れ、TDP-43の切断を抑制すると、完全長TDP-43が長時間にわたって安定的に発現し続けることが分かった。これに伴って細胞死が増強したことから、断片化はTDP-43の量を一定量に保ち、完全長TDP-43が過剰に存在することによる細胞毒性を軽減することがその生理的意義だと解釈された。
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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
これまでに、TDP-43の断片化における切断部位、切断酵素を特定した。また、切断の生理的意義を解明し、これらをまとめて、論文として投稿した。現在は、計画通り、培養細胞から個体レベルの研究に移行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本成果をマウスを用いた個体レベルでの実験に応用する予定。
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[Presentation] Comprehensive analysis of the roles of TDP-43 and FUS in RNA processing2013
Author(s)
Li, Q., Yamamoto, M., Seno, S., Matsuda, H., Suzuki, Y., Kawahara Y
Organizer
第36回日本神経科学大会
Place of Presentation
京都
Year and Date
20130620-20130623
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