2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of ALS related gene products in the mouse central nerve system
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26450403
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
守村 敏史 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 助教 (20333338)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 孤発性ALS / 小胞体ストレス / オートファジー / in utero electroporation |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮性側索硬化症(ALS)の殆どは、遺伝子変異を伴わず原因を特定できない孤発例である。孤発性ALSの病巣部には高度にユビキチン化、リン酸化及び蛋白切断修飾を受けた核蛋白質TDP-43が封入体主要構成蛋白質として細胞質に蓄積し、核からTDP-43が消失する事が明らかとなっいる。現在までに、TDP-43による封入体毒性並びに核からの消失に伴う機能不全が、オートファジーやプロテオソーム機構の低下、小胞体やミトコンドリアのストレス増加を惹起し、孤発性ALS発症に重要な役割を担っていると考えられている。
孤発性ALS発症における小胞体ストレスの役割を明らかにする目的で、HeLa細胞におけるTDP-43の発現をsiRNAにより抑制し、小胞体ストレスに対する生体応答機構（unfolded protein respeonse, UPR）がどのように変化するかと言う点に着目し解析を行った。その結果、TDP-43の発現抑制はUPRの過剰な活性化を誘導する事を明らかにした。更に、Micro Array解析により、TDP-43発現抑制により2倍以上の発現変化を示し、その分子構造や過去の報告から小胞体ストレスに関連し得る遺伝子についてqPCR解析を進め、最終的にTDP-43発現低下によりmRNAおよび蛋白質の発現レベルが劇的に低下する遺伝子、TDP-43 regulated gene（TRG、仮称）を同定し、TRGの発現抑制もTDP-43の場合同様、HeLa細胞において過剰なUPRの活性化を誘導する事を明らかにした。更に、TRGの中枢神経系での機能を類推する目的で、野生型及び活性ドメインに変異を導入したdominant negative型TRGをマウス胎仔大脳皮質にin utero electroporation法により一過性に発現させ、その表現型を解析を進めた。
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