アミノ酸ホモポリマー沈着による病態の階層モデル

• 研究課題/領域番号: 17657043
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石浦 章一 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10158743)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: ポリアミノ酸 / トリプレット・リピート / 細胞死 / モデル / 細胞 / ホモポリアミノ酸 / トリプレットリピート / アポトーシス / オートファジー / ポリグルタミン / ポリアラニン

研究概要

ハンチントン病や脊髄小脳失調症に代表されるトリプレットリピート病では、3塩基繰り返し配列が遺伝子の翻訳領域内に存在するため、連続したアミノ酸(ホモポリアミノ酸)をタンパク質内に保持することになり、それが細胞死の原因になっていることが明らかになってきた。この原因を特定するため、伸長ポリアミノ酸を人工的に黄色蛍光タンパク質のC末端につけて細胞に発現させる系を20種類構築し、サル腎臓細胞COSやモデル動物である線虫のtouch neuronに発現させた。その結果、疎水性アミノ酸に強い細胞毒性を認めた。平成18年度、コンディショナルにポリアミノ酸を発現させることのできるYFP-ポリアミノ酸融合コンストラクトを作成した。これにはTet-offシステムを採用した。その結果、疎水性ポリアミノ酸を発現させたものでの、ミトコンドリアからのシトクロムCの遊離が顕著であった。この結果、ミトコンドリアを介したアポトーシス経路の活性化が確認された。次に、ポリアミノ酸を発現する線虫を作成した。特に線虫のtouch neuron特異的にポリアミノ酸(特に、ポリアラニン)を発現させ、細胞死を起こすと接触刺激に無反応になるという行動実験から、生体内での細胞死を直接行動に反映させてアッセイした。本研究では、細胞と個体レベルでのポリアミノ酸の効果を判定できる系を確立することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of MBNL and CELF mRNA transcripts in muscles with myotonic dystrophy. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nezu, Y., Kino, Y., Sasagawa, N., Nishino, I., Ishiura, S.
  • 雑誌名: Neuromuscular Disorders 17 ページ: 306-312
• [雑誌論文] A simple, one step cloning method to obtain long artificial triplet repeats. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sasagawa, N., Ishiura, S.
  • 雑誌名: Anal.Biochem. 357 ページ: 308-310
• [雑誌論文] DAPT-induced intracellularaccumulations of longer amyloid □-protein : Further implications for the mechanism of intramembrane cleavage by □-secretase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yagishita, S., Kawashima-Morishima, M., Tanimura, Y., Ishiura, S., Ihara, Y.
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 3952-3960
• [雑誌論文] BACE1 interacts with lipid raft proteins (2006)
  • 著者名/発表者名: Hattori, C., Asai, M., Onishi, H., Sasagawa, N., Hashimoto, Y., Saido, T.C., Maruyama, K., Mizutani, S., Ishiura.S.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 84 ページ: 912-917
• [雑誌論文] The Hesr1 knockout mice exhibit behavioral alterations through the dopaminergic nervous system. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fuke, S., Minami, N., Kokubo, H., Yoshikawa, A., Yasumatsu, H., Sasagawa, N., Saga, Y., Tsukahara, T., Ishiura, S.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 84 ページ: 1555-1563
• [雑誌論文] A novel β-secretase inhibitor KMI-429 reduces amyloid β peptide (Aβ) production in amyloid precursor protein (APP) transgenic and wild-type mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Asai, M., Hattori, C., Iwata, N., Saido, S.C., Sasagawa, N., Szabo, B., Hashimoto, Y., Maruyama, K., Tanuma, S., Kiso, Y., Ishiura, S.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 96 ページ: 533-540
• [雑誌論文] Comparative analysis of the cytotoxicity of homopolymeric amino acid (2005)
  • 著者名/発表者名: Oma, Y., Kino, Y., Sasagawa, N., Ishiura S.
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 1748 ページ: 174-179
• [雑誌論文] Denervation enhances the expression of SHPS-1 in the rat skeletal muscle. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhashi, H., Ysohikawa, A., Sasagawa, N., Hayashi, Y., Ishiura, S.
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 495-502
• [雑誌論文] Characterization of a novel D2-like dopamine receptor with a truncated splice variant and a D1-like dopamine receptor unique to invertebrates from Caenorhabditis elegans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugiura, M., Fuke, S., Suo, S., Sasagawa, N., Van Tol, H.H.M., Ishiura, S.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 94 ページ: 1146-1157
• [雑誌論文] Regulation of splicing by MBNL and CELF family of RNA binding protein. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishiura, S., Kino, Y., Nezu, Y., Onishi, H., Ohno, E., Sasagawa, N.
  • 雑誌名: Acta Myologica 14 ページ: 74-77