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酸化的リン酸化によるエネルギー産生はミトコンドリアの最も重要な機能であるが、同時に、ミトコンドリアはROSの主な発生源である。エネルギー代謝に伴うROS発生については、神経変性疾患をはじめとする種々の加齢性疾患の発症要因の一つと考えられている。ところが、ROS発生から疾患の発症に至るまでの一連の分子メカニズムには、未だ未解明な点が多く残されており、解決すべき基本課題となっている。申請者はこれまでミトコンドリアc-Srcによる呼吸鎖複合体IIのsuccinate dehydrogenase A (SDHA)サブユニットの215番目のチロシンリン酸化がROS産生の抑制に必須の役割を持つことを見出してきた。本研究では、神経細胞群特異的SDHAY215F変異体発現トランスジェニック(Tg)マウスを用いて、ミトコンドリア活性酸素種(ROS)に起因する神経変性モデルを構築し、疾患発症に関与する新規分子の同定および機能解析を行うことを目的とした。昨年度の問題点である雄の胎生致死を避けるために、CAT-SDHAY215F発現Tgマウスとドパミントランスポーター(DAT)プロモーターを持つCre発現マウスを交配させた。生まれた産仔の遺伝子型を解析したところ、雌雄において神経細胞群特異的SDHAY215F発現Tgマウスを得ることが出来た。雌雄Tgマウス脳におけるSDHAY215F変異体発現をウエスタンブロット法および免疫染色法により確認した。活性型Caspase-3に対する免疫染色およびTUNEL染色を実施し、黒質領域の神経細胞死が観察された。さらに、この病変部位からサンプルを調製し、LC/MS/MS法により変動するタンパク質を解析し、複数の新規疾患候補分子を同定した。これらの分子をクローニングし、レンチウイルスに組込み初代培養神経細胞用いて、機能解析を行った。
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