ＡＬＳ関連タンパク質凝集体によるＲＮＡメタボリズム変調と神経細胞死機構解析

• 研究課題/領域番号: 23770215
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 北村 朗 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (10580152)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2014
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ALS / タンパク質凝集体 / 神経変性疾患 / 細胞内封入体 / RNA / TDP43 / 蛍光相関分光法 / RNA結合タンパク質 / 神経細胞死 / 蛍光分光イメージング / タンパク質品質管理

研究成果の概要

神経変性疾患の一種である筋萎縮性側索硬化症 (ALS)の責任遺伝子産物としてTDP43タンパク質が知られている．本研究では，TDP43タンパク質のカルボキシル末端側断片であるTDP25からRNAが解離することにより凝集し始めることを，蛍光相関分光法を用いることで明らかにした．次に，このTDP25が全長のTDP43タンパク質を巻き込むことで，細胞内で封入体を形成することを，共焦点レーザー顕微鏡観察により明らかにした．また，TDP25を発現させた神経細胞では，全長のTDP43を発現した時よりも，細胞死が高頻度で引き起こされることがわかった．

研究成果

• [雑誌論文] Moyamoya disease-associated protein mysterin/RNF213 is a novel AAA+ AT Pase, which dynamically changes its oligomeric state (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Morito, Kouki Nishikawa, Jun Houseki, Akira Kitamura, Yuri Kotani, Kazumi Kiso, Masataka Kinjo, Yoshimori Fujiyoshi & Kazuhiro Nagata
  • 雑誌名: SCIENTIFIC REPORTS 巻: Vol. 4 号: 1 ページ: 4442-4442
  • DOI: 10.1038/srep04442
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dysregulation of the Proteasome Enhances the Toxicity of ALS-linked Mutant SOD1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, A., Inada, N., Kubota, H., Matsumoto, G., Kinjo, M., Morimoto, R.I., Nagata, K
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 3 号: 3 ページ: 209-224
  • DOI: 10.1111/gtc.12125
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prefoldin prevents aggregation of alpha-synuclein. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano M., Tashiro E., Kitamura A., Maita H., Iguchi-Ariga M.M.S., Kinjo M., Ariga H.
  • 雑誌名: Brain Research 巻: 1542 ページ: 186-194
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2013.10.034
  • NAID: 120005397867
  • 査読あり
• [雑誌論文] The interaction of Hsp104 with yeast prion Sup35 as analyzed by fluorescence cross-correlation spectroscopy.oligomeric state. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohta S., Kawai-Noma S., Kitamura A., Pack C.G., Kinjo M., Taguchi H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 442 号: 1-2 ページ: 28-32
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.10.147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prefoldin protects neuronal cells from polyglutamine toxicity by preventing aggregation formation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tashiro E, Zako T, Muto H, Itoo Y, Sorgjerd K, Terada N, Abe A, Miyazawa M, Kitamura A, Kitaura H, Kubota H, Maeda M, Momoi T, Iguchi-Ariga SM, Kinjo M, Ariga H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 27 ページ: 19958-19972
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.477984
  • NAID: 120005323603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonmuscle myosin II folds into a 10S form via two portions of tail for dynamic subcellular loacalization. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiboku T.
  • 雑誌名: Genes to Cells. 巻: 18(2) 号: 2 ページ: 90-109
  • DOI: 10.1111/gtc.12021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct association of unfolded proteins with mammalian ER stress sensor, IRE1 beta. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oikawa D.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 7(12) 号: 12 ページ: e51290-e51290
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0051290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atg9 vesicles are an important membrane source during early steps of autophagosome formation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto H.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 198(2) 号: 2 ページ: 219-233
  • DOI: 10.1083/jcb.201202061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyzing the aggregation of polyglutamine-expansion proteins and its modulation by molecular chaperones. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubota H, Kitamura A, Nagata K.
  • 雑誌名: Methods 巻: 53 ページ: 267-274
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of cytoplasmic and nuclear inclusion of ALS-causative TDP43 protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Kitamura, Yusaku Nakayama, Masataka Kinjo
  • 学会等名: 第63回 日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] Aggregation and disaggregation of aggregate-prone proteins: Which is toxic? (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Kitamura
  • 学会等名: 奈良先端大シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 奈良先端大学院大学（奈良県）
• [学会発表] RNA inhibits the toxicity of carboxyl-terminal fragments of ALS-causative TDP43 protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Kitamura, Yusaku Nakayama, Masataka Kinjo
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia, "Protein Homeostasis in Health & Disease"
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Asia （中国）
• [学会発表] Characterization of cytoplasmic and nuclear inclusion of ALS-causative TDP43 protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Kitamura, Yusaku Nakayama, Masataka Kinjo
  • 学会等名: 特定領域「タンパク質の社会」若手シンポジウム
  • 発表場所: アクティプラザ琵琶（滋賀県）
• [学会発表] プロテアソーム活性阻害からの回復過程における 細胞毒性発現機構の解明
  • 著者名/発表者名: 北村朗，永田和宏，金城政孝
  • 学会等名: 2013年度若手イメージング研究会
  • 発表場所: 東京理科大学野田キャンパス（千葉県）
• [学会発表] プロテアソーム活性阻害からの回復過程における 細胞毒性発現機構の解明
  • 著者名/発表者名: 北村朗，永田和宏，金城政孝
  • 学会等名: 第36回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [学会発表] Increased toxicity and aggregate formation of carboxyl-terminal fragments of ALS-linked TDP43 protein in cytoplasm.
  • 著者名/発表者名: Kitamura A., Nakayama Y. Shibasaki A., & Kinjo M.
  • 学会等名: FASEB summer research conference
  • 発表場所: Vermont Academy (USA)
• [学会発表] ALS関連TDP43タンパク質のカルボキシル末端断片の細胞質における凝集体形成と毒性はRNAによって防御されている
  • 著者名/発表者名: 北村朗，柴崎愛，中山祐作，金城政孝
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）