| 研究課題/領域番号 |
22K07014
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分49030:実験病理学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
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研究代表者 |
久恒 智博 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 主席研究員 (10321803)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 骨格筋 / 筋ジストロフィー / カルパイン / カルシウム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
肢体型筋ジストロフィーR1はタンパク質分解酵素の一つ、カルパイン３の遺伝子変異により発症する難病である。その患者は徐々に筋力低下、筋萎縮が生じることにより運動機能障害をおこすことが知られている。現在までにその治療薬はなくその発症メカニズムの詳細も明らかとなっていない。我々はこれまでの独自の研究により、肢体型筋ジストロフィーR1の発症には、カルパイン３の酵素活性に非依存的なメカニズムが関わることを示唆するデータを得ている。そこでこの点に着目した肢体型筋ジストロフィーR1の発症メカニズムの解明を目指す。また、明らかにした肢体型筋ジストロフィーR1の発症メカニズムに基づいた治療法の開発をめざす。
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| 研究実績の概要 |
肢帯型筋ジストロフィーR1 (limb-girdle muscular dystrophy R1: LGMDR1)は、カルシウム依存性プロテアーゼのCalpain3を原因遺伝子とする進行性の筋ジストロフィーである。現在までに治療法は確立しておらず、LGMDR1の治療法の確立のためにもLGMDR1発症機序の解明は重要と考えられる。
近年Calpain3を欠損したマウス(CAPN3KO)で筋小胞体のカルシウム貯蔵量が減少することが報告された。さらに、筋小胞体のカルシウム貯蔵量の減少がCalpain3の活性中心変異体のノックインマウス(C129S-KI)ではみられないことが明らかになった。このことから、Calpain3は酵素活性に依存しないメカニズムにより、筋小胞体カルシウム貯蔵量を制御することが考えられる。小胞体カルシウム貯蔵量の減少は細胞にとってストレスであるため、筋ジストロフィー発症機構に深い関わりがあると予想し、本研究ではCalpain3が筋小胞体カルシウム貯蔵量を制御する機構を明らかにすることを目指した。
まず、本年度はCalpain3-WT, KO, KIマウス骨格筋より筋幹細胞を酵素処理法により取得し、in vitroで筋細胞に分化させ、筋細胞内のカルシウム動態を蛍光カルシウム指示薬により測定した。刺激はカルシウムポンプ阻害剤により行った。また、様々なCalpain3変異体を発現するプラスミドを構築し、HEK293細胞やCOS細胞、培養筋細胞においてその発現を確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
これまでにWTとKOマウスの筋細胞に細胞内カルシウム動態の大きな違いが見い出せていない。培養条件や刺激条件などの検討が必要と考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
LGMDR1は発症後徐々に進行することが知られている。このためCalpain3欠損型マウスに見られるカルシウム動態の異常をin vitroで検出するには、より長期の培養期間を必要とする可能性が考えられる。長期間の培養法の確立を目指す一方、成体のマウスより骨格筋線維を調製して、そのカルシウム動態を調べる方法も試すことを考えている。
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