研究課題
基盤研究(B)
筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、上位および下位運動ニューロンの選択的変性・脱落を特徴とする神経変性疾患である。近年、下位運動ニューロンの変性メカニズム研究が格段に進展しているなか、上位運動ニューロンに関する研究はほとんど進んでいない。本研究は、これまで我々が行ってきたALS原因遺伝子ALS2と患者iPS細胞研究の成果を発展させ、世界初となるヒト上位運動ニューロン変性モデルを作製し、ALS2分子ネットワーク異常を中軸にした細胞機能解析を行うことにより、ALS患者における上位運動ニューロン変性分子メカニズムの解明に挑むものである。
本研究は、上位運動ニューロン優位に変性する家族性2型筋萎縮性側索硬化症に注目し、その原因遺伝子産物であるALS2の分子構造と機能およびALS2分子ネットワーク異常を中軸にした細胞機能解析を行うことにより、ALS患者における上位運動ニューロン変性メカニズムの解明を目的とした。研究の結果、ALS2と新規ALS2結合タンパク質Rab17の結合を介した新たなオルガネラネットワークの存在を明らかにするとともに、神経特異的なALS2高次複合体の存在を発見した。また、ALS2機能的複合体形成に必須なALS2天然変性領域を同定し、その天然変性領域がALS2細胞内動態に必須な調節領域であることも明らかにした。
ALSは、上位運動ニューロンと下位運動ニューロンの両者がともに侵される疾患であるにもかかわらず、これまでの疾患発症メカニズムに関する研究は、ほとんど例外なく脊髄の下位運動ニューロンを対象としていた。ALSの治療法や治療薬を開発するためには、発症メカニズムを正確に理解することが前提条件であり、よって下位運動ニューロンのみならず上位運動ニューロンの変性メカニズムを解明することは極めて重要である。本研究により、ALS2の分子機能の一端が明らかにされたことは、これまでほとんど研究の進んでいない上位運動ニューロン変性メカニズムの解明にとって重要な一歩である。
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Biochemical and Biophysical Research Communications
巻: 638 ページ: 168-175
10.1016/j.bbrc.2022.11.061
Neurobiology of Aging
巻: 123 ページ: 191-199
10.1016/j.neurobiolaging.2022.11.001
Neurochemistry International
巻: 158 ページ: 105364-105364
10.1016/j.neuint.2022.105364
Molecules
巻: 27 号: 20 ページ: 7063-7063
10.3390/molecules27207063
Cell Reports Methods
巻: 2 号: 12 ページ: 100352-100352
10.1016/j.crmeth.2022.100352
Drug Discovery Today
巻: 27 号: 6 ページ: 1652-1660
10.1016/j.drudis.2021.12.018
Neuroscience Research
巻: 174 ページ: 46-52
10.1016/j.neures.2021.07.005
巻: 569 ページ: 106-111
10.1016/j.bbrc.2021.06.095
eNeurologicalSci
巻: 22 ページ: 100301-100301
10.1016/j.ensci.2020.100301
Scientific Reports
巻: 10 号: 1 ページ: 6716-6716
10.1038/s41598-020-63537-z
PLOS ONE
巻: 15 号: 6 ページ: e0234180-e0234180
10.1371/journal.pone.0234180
EBioMedicine
巻: 57 ページ: 102810-102810
10.1016/j.ebiom.2020.102810
巻: 523 号: 4 ページ: 908-915
10.1016/j.bbrc.2019.12.122
医学のあゆみ
巻: 272 ページ: 885-891
Biomicrofluidics
巻: 13 号: 3 ページ: 034104-034104
10.1063/1.5090968
http://mls.med.u-tokai.ac.jp/hadano/