2012 Fiscal Year Annual Research Report
結節性硬化症におけるスパイン形成障害の分子病態
Publicly Offered Research
| Project Area | Generation of synapse-neurocircuit pathology |
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| Project/Area Number |
23110525
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
山形 要人 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, プロジェクトリーダー (20263262)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 樹状突起スパイン |
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| Research Abstract |
結節性硬化症ニューロンのスパイン形成を促進する方法を探索し、Rhebと結合するPSD蛋白質（PSDと仮称）がスパイン形成に関わることを見出したので、この分子メカニズムを解析した。
１）RhebとPSDとの結合：ラット脳から抗PSD抗体を用いて免疫沈降し、Rhebが共沈降することを確認した。さらに、Rheb-GTP型、あるいはGDP型のどちらがPSD蛋白質と結合し易いかを調べるため、HEK293細胞にそれぞれのrheb変異体を発現させ、GST-PSDを用いたpull down実験を行った。PSD蛋白質はGDP-Rhebとより強く結合した。
２）Rheb阻害薬による結節性硬化症ニューロンのスパイン形成：結節性硬化症ニューロンでは樹状突起スパイン形成が抑制されており、フィロポディア様の形態を示す。mTOR阻害薬のラパマイシンがスパインの分化成熟を促すかどうかを検討したが、全く無効であった。そこで、Rhebの活性化を直接抑えるfarnesyl transferase inhibitor (FTI)を結節性硬化症ニューロンに添加したところ、PSDノックダウンと同様に、スパイン形成が回復することが分かった。これらの結果から、Rhebの活性化がmTOR以外の伝達系を介してスパイン形成阻害を起こしていることが明らかになった。
３）PSDによるスパイン形成抑制機構：PSD蛋白質が結節性硬化症において、どのようなメカニズムでスパイン形成を抑制するのかを解析した。その結果、PSDがスパイン形成を制御する膜蛋白質と結合するため、別のPDZ蛋白質が結合出来なくなり、スパインが形成されなくなることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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