プリオン伝達性・多様化をもたらすプリオンタンパク異常化分子機序の解明

• 研究課題/領域番号: 15H04269
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 宮崎大学 (2016-2018); 長崎大学 (2015)
• 研究代表者: 新 竜一郎 宮崎大学, 医学部, 教授 (90452846)
• 研究協力者: 今村 守一
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: プリオン病 / プリオン株 / PrP / タンパク単独仮説 / 神経変性疾患 / リコンビナントタンパク / プリオンタンパク

研究成果の概要

本研究ではプリオン病の病原タンパク質であるプリオンタンパク（PrP）の試験管内異常化反応法を発展させ、その系を用いた解析により、プリオン病の伝達性・多様化をもたらすPrP異常化の分子機序の解明とタンパク単独仮説の最終的な検証を目的とした。これまでに我々は、大腸菌由来リコンビナントPrP（rPrP）を反応基質、複数のプリオン株を反応系のシードとした試験管内PrP異常化反応系において、そのプリオン株特有の異常型PrP (PrPres)の特性を維持したrPrPresを生成させることに成功した。現在この反応系の生成物の伝達性と多様性を調査するため、脳内接種したマウスの解析を進めているところである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

補助的因子を加えた試験管内異常化反応法により、これまで効率の低かったプリオン株（非典型牛海綿状脳症や慢性消耗病等）の高効率な変換が可能となった。またその補助的因子を加えることにより、大腸菌由来リコンビナントPrP（recPrP）を反応基質とした試験管内PrP異常化反応系において、そのプリオン株特有の産物を生成させることが初めて可能となった。これらの結果は、プリオン病の病態機構の理解を大きく進展させたと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Development of radioiodinated acridine derivatives for in vivo imaging of prion deposits in the brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki M, Fuchigami T, Kobashi N, Nakagaki T, Sano K, Atarashi R, Yoshida S, Haratake M, Nishida N, Nakayama M
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry. 巻: 25 号: 3 ページ: 1085-1093
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2016.12.020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Real-Time Quaking-Induced Conversion for Diagnosis of Prion Disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoh K, Atarashi R, Nishida N.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1658 ページ: 305-310
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7244-9_21
  • ISBN: 9781493972425, 9781493972449
  • 査読あり
• [雑誌論文] A direct assessment of human prion adhered to steel wire using real-time quaking-induced conversion. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Atarashi R, Furukawa K, Takatsuki H, Satoh K, Sano K, Nakagaki T, Ishibashi D, Ichimiya K, Hamada M, Nakayama T, Nishida N.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 24993-24993
  • DOI: 10.1038/srep24993
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CSF RT-QuIC is a robust and reliable test for sporadic CJD: An international study. (2016)
  • 著者名/発表者名: McGuire LI, Poleggi A, Poggiolini I, Suardi S, Grznarova K, Shi S, de Vil B, Sarros S, Satoh K, Cheng K, Cramm M, Fairfoul G, Schmitz M, Zerr I, Cras P, Equestre M, Tagliavini F, Atarashi R, Knox D, Collins S, Haik S, Parchi P, Pocchiari M, Green A.
  • 雑誌名: Ann Neurol. 巻: 未定 号: 1 ページ: 160-165
  • DOI: 10.1002/ana.24679
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structure-Based Drug Discovery for Prion Disease Using a Novel Binding Simulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi D, Nakagaki T, Ishikawa T, Atarashi R, Watanabe K, Cruz FA, Hamada T, Nishida N.
  • 雑誌名: EBioMedicine. 巻: 9 ページ: 238-249
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2016.06.010
  • NAID: 120006987627
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The real-time quaking-induced conversion assay for detection of human prion disease and study of other protein misfolding diseases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Schmitz M, Cramm M, Llorens F, Muller-Cramm D, Collins S, Atarashi R, Satoh K, Orru CD, Groveman BR, Zafar S, Schulz-Schaeffer WJ, Caughey B, Zerr I.
  • 雑誌名: Nat Protoc. 巻: 11 号: 11 ページ: 2233-2242
  • DOI: 10.1038/nprot.2016.120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prion-Seeding Activity Is widely Distributed in Tissues of Sporadic Creutzfeldt-Jakob Disease Patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takatsuki H, Fuse T, Nakagaki T, Mori T, Mihara B, Takao M, Iwasaki Y, Yoshida M, Murayama S, Atarashi R, Nishida N, Satoh K.
  • 雑誌名: EBioMedicine. 巻: 12 ページ: 150-155
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2016.08.033
  • NAID: 120006987618
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterisation of radioiodinated flavonoid derivatives for SPECT imaging of cerebral prion deposits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuchigami T, Yamashita Y, Kawasaki M, Ogawa A, Haratake M, Atarashi R, Sano K, Nakagaki T, Ubagai K, Ono M, Yoshida S, Nishida N, Nakayama M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 18440-18440
  • DOI: 10.1038/srep18440
  • NAID: 120006987233
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Strain-Dependent Effect of Macroautophagy on Abnormally Folded Prion Protein Degradation in Infected Neuronal Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi D, Homma T, Nakagaki T, Fuse T, Sano K, Takatsuki H, Atarashi R, Nishida N.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 10 号: 9 ページ: 0137958-0137958
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0137958
  • NAID: 120006986825
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural conservation of prion strain specificities in recombinant prion protein fibrils in real-time quaking-induced conversion. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sano K, Atarashi R, Nishida N.
  • 雑誌名: Prion. 巻: 9 号: 4 ページ: 237-243
  • DOI: 10.1080/19336896.2015.1062201
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid and Quantitative Assay of Amyloid-Seeding Activity in Human Brains Affected with Prion Diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takatsuki H, Satoh K, Sano K, Fuse T, Nakagaki T, Mori T, Ishibashi D, Mihara B, Takao M, Iwasaki Y, Yoshida M, Atarashi R, Nishida N.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 6 ページ: 0126930-0126930
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126930
  • NAID: 120006986998
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ubiquitin-specific protease 14 modulates degradation of cellular prion protein. (2015)
  • 著者名/発表者名: Homma T, Ishibashi D, Nakagaki T, Fuse T, Mori T, Satoh K, Atarashi R, Nishida N.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 11028-11028
  • DOI: 10.1038/srep11028
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] バキュロウイルス-昆虫細胞発現組換えPrP を用いた試験管内変換系の構築に基づくプリオン変換・生成機構の解明. (2017)
  • 著者名/発表者名: 新竜一郎, 今村守一, 森剛志, 高月英恵, 岩丸祥史
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会(シンポジウム)
  • 招待講演
• [学会発表] Spontaneously-generated baculovirus-derived abnormal recombinant prion protein has infectivity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Imamura M, Tabeta N, Iwamaru Y, Yokoyama T, Murayama Y, Mori T, Takatsuki H, Atarashi R.
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Wire-QuIC reaction can detect abnormal human prion seeds from contaminated stainless steel-wire (2016)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Atarashi R, Satoh K,Ishibashi D, Nakagaki T, Nishida N.
  • 学会等名: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌、日本
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] "Wire-QuIC": a new detection sysmte of human prion (2016)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Atarashi R, Takatsuki H, Satoh K, Nakagaki T, Ishibashi D, Nishida N.
  • 学会等名: Prion 2016
  • 発表場所: 東京、日本
  • 年月日: 2016-05-10
  • 国際学会
• [学会発表] Diagnostic evaluation of real-time quaking-induced conversion for the detection of human prion diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Atarashi
  • 学会等名: Asian Pacific Prion Symposium 2015
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(石川県・金沢市）
  • 年月日: 2015-09-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 宮崎大学ニュースリソース
  • URL: http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/alprenolol.html