ポリアラニン伸長疾患の分子機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25860844
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 大間 陽子 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (50507928)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ポリアラニン / トリプレットリピート病 / ポリグルタミン / ポリアミノ酸

Outline of Annual Research Achievements

タンパク質の中で同じアミノ酸が連続した領域をポリアミノ酸領域という。全部で20種類あるポリアミノ酸のうち、ポリグルタミン領域、ポリアラニン領域の伸長によって引き起こされる疾患が9つずつ報告されている。ポリアラニン伸長疾患の原因タンパク質の多くは、個体の初期発生に関わる転写因子である。それぞれのタンパク質中のポリアラニン領域が伸長すると、その転写因子が関わる部位の発生が正常に進まずに、形態形成異常を呈する。本研究は、疾患原因タンパク質中のポリアラニン領域の伸長が、そのタンパク質の機能欠損をいかに引き起こしているのか明らかにすることを目的としている。疾患に関わる転写因子の遺伝子（ポリアラニン正常型および伸長型）からそれぞれRNAを作成し、アフリカツメガエルの初期胚に注入して、発生期における機能解析を行う。同時に、哺乳類培養細胞の系で分子生物学・生化学的な解析を行い、疾患の分子機構を明らかにする計画である。本年度は、伸長ポリアラニン同士の相互作用、伸長ポリアラニンと正常長ポリアラニンの間の相互作用を調べるために、共免疫沈降実験を行った。そのタンパク質精製過程において、ポリアラニン正常長タンパク質は可溶化されるのに対して、ポリアラニン伸長タンパク質は可溶性画分として回収されないことが新たに分かった。続いて、正常長ポリアラニンを伸長ポリアラニンと共発現させると、正常長を単独で発現させた場合と異なり著しく凝集を起こす（伸長ポリアラニンと共凝集する）一方で、正常長ポリアラニンは可溶性画分にも残り続けることが明らかとなった。現在、先行研究の多いポリグルタミン伸長タンパク質も共に用いて、本研究課題であるポリアラニンタンパク質との比較検討を行っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は途中で中断されたことなどから期間が延長されたが、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今回、正常長のポリアラニンが、伸長ポリアラニンと共凝集すると同時に、自身は可溶性画分にも残り続ける、という新たな性質が明らかとなった。今後、先行研究の多い伸長ポリグルタミンタンパク質との比較も加えて研究を進めていく予定である。

Causes of Carryover

本研究は途中で一時中断があったことなどから、研究期間が延長されたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初の研究計画および当報告書の通りに使用していく予定である。