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TDP-43とRNAグアニン四重鎖の相互作用及びその破綻の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K07291
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関法政大学

研究代表者

石黒 亮  法政大学, マイクロ・ナノテクノロジー研究センター, 研究員 (70373264)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードRNA / グアニン四重鎖 / 筋萎縮性側索硬化症 / TDP-43 / 局所翻訳 / FUS / 神経変性疾患 / 前頭側頭葉変性症 / RNA立体構造 / mRNA輸送 / ALS / ローカルトランスレーション
研究成果の概要

TDP-43は筋萎縮性側索硬化症(ALS)や前頭側頭葉変性症(FTLD)など神経変性疾患の神経細胞内で凝集体の形成やアミノ酸変異が同定されているRNA結合タンパク質である。研究代表者はTDP-43がグアニン四重鎖結合タンパク質であることを発見。10種のALS変異タンパク質を発現・精製し解析した結果、全てが相互作用の低下を示し、ALS発症機序との関連が明らかとなった。さらに、グアニン四重鎖は同列に核酸が配置するparallelタイプと、入り乱れて配置するanti-parallelタイプが知られているが、TDP-43はparallelタイプのみを認識し、強く結合する事が解った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ALSは未だ有効な治療薬や治療法の無い神経変性疾患である。これまで主に変性タンパク質の蓄積による毒性が原因とされ、多くの研究が進められて来た。しかし、結局未だ変性タンパク質の毒性は証明されず、高齢健常者の3割で同様の蓄積が認められるに至り「タンパク質毒性仮説」の矛盾点が表面化している。本研究では責任タンパク質の機能に焦点を当て、その破綻が細胞機能阻害を引き起こす事を証明した。本研究の成果は今後の研究の基礎として、他グアニン四重鎖結合タンパク質の機能解析や、さらには医薬シーズとしてのグアニン四重鎖結合化合物の捜索・開発にも直結する。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Duquesne University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] 香港城市大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] City University of Hong Kong(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Duquesne University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Hong Kong City University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] City University of Hong Kong(Hong Kong)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Molecular dissection of ALS-linked TDP-43: involvement of the Gly-rich domain in interaction with G-quadruplex mRNA.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Kimura N, Noma T, Shimo-Kon R, Ishihama A, Kon T.
    • 雑誌名

      FEBS letter

      巻: - 号: 14 ページ: 2254-2265

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13800

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Different recognition modes of G‐quadruplex RNA between two ALS/FTLD‐linked proteins TDP‐43 and FUS2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Akira、Katayama Akira、Ishihama Akira
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 595 号: 3 ページ: 310-323

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14013

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dissection of ALS-linked TDP-43: involvement of the Gly-rich domain in interaction with G-quadruplex mRNA.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Kimura N, Noma T, Shimo-Kon R, Ishihama A, Kon T.
    • 雑誌名

      FEBS letters

      巻: 594

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Role of glycine-rich domain of ALS-linked TDP-43 and FUS proteins in G-quadruplex recognition for mRNA transport2019

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Katayama A & Ishihama A
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ALS-linked G-quadruplex binding proteins TDP-43 and FUS have common and distinct roles in the molecular interaction mechanisms.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro A, Kimura N, Katayama A & Kon T.
    • 学会等名
      NEURO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular mechanisms of interaction between ALS causative proteins and an RNA G-quadruplex2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Ishiguro, Nobuyuki Kimura Takashi Noma, and Takahide Kon
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Guanine oxidization of G-quadruplex affects TDP-43 dependent mRNA transport.2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Ishiguro, Nobuyuki Kimura Takashi Noma, and Takahide Kon
    • 学会等名
      5th RNA Metabolism in Neurological Disease Conference, Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular mechanisms of interaction between TDP-43 and RNA G-quadruplex2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Ishiguro
    • 学会等名
      Hong Kong RNA club seminar, Hong Kong City University, Hong Kong
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of interaction between TDP-43 and RNA G-quadruplex2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Ishiguro
    • 学会等名
      第4回神経難病治療学セミナー 大阪大学大学院医学系研究科
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グアニン四重鎖の酸化は TDP-43による mRNA輸送機能を阻害する2017

    • 著者名/発表者名
      石黒 亮・野間 崇志・木村 展之・昆 隆英
    • 学会等名
      生命科学系学科合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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