| 研究課題/領域番号 |
17590907
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
神経内科学
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| 研究機関 | 国立精神・神経センター |
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研究代表者 |
舘野 美成子 国立精神・神経センター, 神経研究所疾病研究第五部, 室長 (50332325)
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| 研究分担者 |
荒木 敏之 国立精神・神経センター, 神経研究所疾病研究第五部, 部長 (70263275)
高橋 良輔 京都大学, 医学部, 教授 (90216771)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 脳神経疾患 / 神経科学 / ALS / SOD1 / プロテオーム / 神経変性疾患 / 異常タンパク仮説 |
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| 研究概要 |
本研究により、家族性ALSの原因遺伝子産物である変異型SOD1タンパクが、運動ニューロンにおいて神経伝達物質合成酵素の軸索輸送を障害することが示された。
まずALSモデルマウスである変異型SOD1トランスジェニックマウスの脊髄病変部位より、変異型SOD1タンパクの毒性型(構造異常体)の単離に成功した。そして、それらSOD1構造異常体がアセチルコリン合成酵素を輸送するキネシンと結合していることを免疫沈降法により見出した。アセチルコリンはALSで障害される脊髄運動ニューロンの神経伝達物質であり、モデルマウスの脊髄運動ニューロンの軸索では発症に大幅に先立ってアセチルコリン合成酵素の輸送が低下していた。従って変異型SOD1構造異常体がアセチルコリン合成酵素の輸送分子に結合するために、アセチルコリン合成酵素の輸送が阻害される可能性が強く示唆された。
そこで次に解析を培養細胞に移すべく、新たなALS細胞モデル系を確立した。神経系細胞腫由来のNG108-15細胞は、アセチルコリン作動性ニューロン様に分化する数少ない細胞株である。このNG108-15細胞にSOD1を遺伝子導入・分化誘導後、KCI投与により刺激するとアセチルコリンを倍地中に放出する。しかし、細胞に酸化ストレスを与えて変異型SOD1タンパクの構造異常を誘導すると、KCI刺激後に放出されるアセチルコリン量が有意に減少した。このときNG108-15細胞内に蓄積しているSOD1構造異常体について免疫沈降法によって解析したところ、モデルマウス脊髄内と同様に、アセチルコリン合成酵素の輸送分子と結合していた。
これらの結果から、変異型SOD1が運動ニューロン特異的変性を引き起こす理由の一つとして、運動ニューロンの神経伝達物質合成酵素の軸索輸送障害が強く示唆された(投稿準備中)
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