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タンパク質の制御機構からみたALS/FTDの病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15734
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52020:神経内科学関連
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

七浦 仁紀  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (00827909)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード遺伝性神経疾患 / 前頭側頭型認知症 / RNA結合タンパク質 / 液-液相分離 / 相分離シャペロン / 筋萎縮性側索硬化症 / 神経変性疾患 / 精神神経疾患 / FTD / ALS
研究開始時の研究の概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)や前頭側頭型認知症(FTD)などの神経疾患は、細胞内にタンパク質の凝集体が出現して神経変性が進行し、根本的な治療法はない。近年、ALS/FTD関連遺伝子の研究から、RNA結合タンパク質の細胞内における相分離の破綻が、病的なアミロイド様線維形成に重要であることが明らかとなってきた。本研究では、ALS/FTDに関連する様々な相分離制御および破綻要因に着目し、神経変性疾患の凝集体形成過程を解明し、治療法開発へつなげることをめざす。

研究実績の概要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)や前頭側頭型認知症(FTD)などの神経疾患は、細胞内にタンパク質の凝集体が出現して神経変性が進行し、根本的な治療法はない。近年、ALS/FTD関連遺伝子の研究から、RNA結合タンパク質の細胞内における相分離の異常が、疾患メカニズムに関わることが推測されている。fused in sarcoma(FUS)などのRNA結合タンパク質は、アミノ酸組成が数種類に偏った低複雑性ドメインを持ち、溶液中では定まった高次構造を持たない天然変性状態として存在しているが、局所的な濃度変化などをきっかけに可逆的な液-液相分離(liquid-liquid phase separation: LLPS)液滴を形成する。これにより細胞内の膜を持たないオルガネラの形成や区画化が行われ、細胞内におけるストレス応答や遺伝子発現などの生命活動が維持されているが、相分離の異常が病的なアミロイド様線維形成につながることが示唆されている。また、Karyopherinβ2などの核内輸送受容体が、RNA結合タンパク質の核-細胞質間輸送を担うだけでなく、相分離を制御していることが明らかとなり、ALS/FTDにおける相分離制御因子の役割が注目されている。本研究では、FUSやTDP-43、C9orf72などの代表的なALS/FTD関連遺伝子と、様々な相分離制御因子および破綻要因に着目し、細胞生物学的手法や生化学的手法などを組み合わせた分野横断的解析により、ALS/FTDをはじめとする神経変性疾患の凝集体形成過程を解明し、治療法開発へつなげることを目的とする。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

生化学的手法を用いた評価系により、神経疾患における相分離異常について検討をすすめている。

今後の研究の推進方策

生化学的手法や生物学的手法を組み合わせた評価系により、前頭側頭型認知症や筋萎縮性側索硬化症を含めた精神神経疾患の病態解析を推進する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Disease-associated mutations dysregulate phase separation of RBPs in neurodegenerative diseases.2023

    • 著者名/発表者名
      七浦 仁紀, 山岡 美奈子, 井口 直彦, 森 英一朗, 杉江 和馬
    • 学会等名
      第64回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Arginine-rich poly-dipeptides impede phase modifiers of RNA-binding proteins in C9-ALS/FTD.2022

    • 著者名/発表者名
      七浦 仁紀, 塩田 智, 山岡 美奈子, 森 英一朗, 杉江 和馬
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会 2022/5/18-5/21, 国内, ポスター
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of zinc finger domains for regulating biological phase separation.2022

    • 著者名/発表者名
      井口 直彦, 五十棲 規嘉, 七浦 仁紀, 森 英一朗, 杉江 和馬
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会 2022/5/18-5/21, 国内, ポスター
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] C9orf72 derived dipeptide repeat proteins associate with lysosome.2022

    • 著者名/発表者名
      山岡 美奈子, 塩田 智, 七浦 仁紀, 森 英一朗, 杉江 和馬
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会 2022/5/18-5/21, 国内, ポスター
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] C9orf72-derived proline:arginine poly-dipeptides alter cytoskeleton and mechanical stress response.2022

    • 著者名/発表者名
      塩田 智, 七浦 仁紀, 山岡 美奈子, 森 英一朗, 杉江 和馬
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会 2022/5/18-5/21, 国内, ポスター
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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