| 研究課題/領域番号 |
19J14374
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分51030:病態神経科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
渡邊 成晃 東京大学, 大学院薬学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | FUSオリゴマー / 神経細胞間伝播 / ALS（筋委縮性側索硬化症） / FTLD（前頭側頭葉変性症） / アルギニンメチル化 / UMA-FUS / カチオン‐パイ相互作用 / AAV9-FUS発現マウスモデル / ALS / FTLD / FUS / transmission / arginine hypomethylation / oligomerization |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではFUSの細胞間伝播現象を実証し、細胞間伝播の分子メカニズムを明らかにすることにより、疾患の発症及び進行の本質に迫る。そのため、培養細胞、マウス、ショウジョウバエモデルを駆使し、特にFUS の細胞間伝播に関わる分子メカニズムの解明、FUS が細胞間伝播能を獲得する分子メカニズムの解明、FUS の細胞間伝播が封入体形成及び神経変性に与える影響の検証の3点に着目し、検討する 。FUSの細胞間伝播に関与する分子メカニズムが明らかになり、病因タンパク質の伝播現象が神経変性疾患の病変拡大、さらに病態進行に与える影響が解明されることが期待される。
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| 研究実績の概要 |
ALS病因タンパク質FUSが伝播により病変を拡大する可能性を考え、AAV9-FUSを利用した実験動物によるFUSの神経細胞間伝播の可視化モデルの作出、培養細胞を用いたFUS伝播測定モデルの構築を行った。近年FTLD患者脳の大脳新皮質神経細胞の細胞質に非メチル化アルギニンFUS (UMA-FUS) の蓄積が認められたことに着目し、FUSのアルギニン非メチル化状態が伝播に与える影響の解析を試みた。その結果、アルギニン非メチル化は、FUSの細胞間伝播を亢進させること、とくにFUSのArg495、Arg498、Arg503が細胞間伝播に関与することを見出した。さらに、2分子間の近接を異なる動物種由来の抗体を用いて可視化することのできるProximity Ligation Assay法や青色光刺激により集合するCRY2-oligなどの先進的な技術を駆使して、FUSの非メチル化状態と多量体化について検討を行った。最近FUSのカルボキシ末端のアルギニン残基がアミノ末端のチロシン残基とカチオン-π相互作用することにより、FUSの液―液相分離が生じることが報告された。本研究結果から、FUSのArg495、Arg498、Arg503などカルボキシ末端のアルギニン非メチル化は、カチオン-π相互作用によるFUSの分子間結合を促進し、FUSの細胞間伝播を促した可能性が示唆された。今後、FUS伝播センサー細胞を用いて、アルギニン非メチル化によるFUSの多量体化と細胞間伝播の関係についてより詳細に検討を行うとともに、AAV9-FUS実験系を用いて、神経細胞間伝播とFUSによる神経細胞障害の関係を解明し、FUSの神経細胞間伝播が病態進展に果たす役割を明らかにしたい。なお、2020年秋に名古屋にて開催された第39回日本認知症学会学術集会では、これらの実験成果に関するポスター発表を行い、学会奨励賞を受賞した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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