| 研究課題/領域番号 |
17K09755
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小澤 大作 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教 (60554524)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ポリグルタミン蛋白質 / アミロイド / 神経変性疾患 / プリオン |
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| 研究実績の概要 |
アルツハイマー病やプリオン病、ポリグルタミン病などの神経変性疾患では、異常構造に変化した蛋白質が、正常構造の蛋白質に異常構造を伝播し次々と異常構造に変化させることで、アミロイド線維と呼ばれる蛋白質の異常な凝集体を細胞内外で形成し、神経変性を引き起こすと考えられている。一つの仮説として、プリオン病では、プリオン蛋白質モノマー間で異常構造の伝播が起きると推測されているが、過渡的に形成される異常構造モノマーの検出が困難であることから、その詳細は未解明である。さらに、他の神経変性疾患関連蛋白質でこのようなプリオン様の異常構造伝播が起きるかは不明である。
平成２９年度では、異常構造（βシート）化したThio-polyQ62モノマーの少量の添加により、正常構造（αヘリックス）のThio-polyQ62モノマーが、βシート構造に転移することが明らかになった。平成３０年度では、①通常はαヘリックスのまま安定に存在するポリグルタミン鎖長の短いThio-polyQ35モノマーもまた、βシートThio-polyQ62モノマーの少量の添加により、βシート転移することが明らかになり、βシートThio-polyQ35モノマーが形成されることがわかった。また、②βシートThio-polyQ35モノマーを単離し、マイクロインジェクターを用いてHeLa細胞内に導入するとHeLa細胞の増殖が遅くなり、βシート化したThio-polyQ35モノマーは細胞毒性を発揮することが示唆された。さらに、③Thio-polyQの凝集抑制効果が認められているQBP1ペプチドを添加することで、異常構造の伝播が抑制されることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成３０年度は、①通常はαヘリックスのまま安定に存在するThio-polyQ35モノマーもまた、βシートThio-polyQ62モノマーの少量の添加により、βシート転移することを明らかにし、βシートThio-polyQ35モノマーが形成されることを見出した。また、②βシートThio-polyQ35モノマーを単離し、マイクロインジェクターでHeLa細胞内に導入するとHeLa細胞の増殖が遅くなることを明らかにし、βシートThio-polyQ35モノマーの細胞毒性についての知見を得た。さらに、③Thio-polyQの凝集抑制効果が認められているQBP1ペプチドによる異常構造伝播の阻害効果も明らかにした。研究計画を一部変更したものの、Thio-polyQモノマー間での異常構造伝播が示され、異常構造化したThio-polyQモノマーが毒性を発揮することが示唆され、いずれの研究もおおむね順調に進展した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究計画では、
①βシートThio-polyQモノマーおよびThio-polyQアミロイド線維を断片化したシードを用いて、異常構造伝播の解析を行い、シードから異常構造モノマーが形成されるか明らかにする。②等温滴定型熱量計や表面プラズモン共鳴分析法により、QBP1ペプチドがどのようにThio-polyQ蛋白質モノマー間の異常構造伝播を抑制したのか、その分子機序を明らかにする。具体的には、QBP1ペプチドがThio-polyQのαヘリックスもしくはβシートモノマーのどちらに作用するのか明らかにする。
以上の結果から、ポリグルタミン蛋白質による異常構造転移の伝播機構の解明を目指し、論文にまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成３０年度に計画していた研究が、おおむね順調に進展し、計上していた消耗品費の出費が抑えられたために、次年度使用額が生じた。平成３１年度では、等温滴定型熱量測定や表面プラズモン共鳴分析を用いた研究を計画しており、これらの研究に必要となる薬品やガラス・プラスチック器具の購入を予定している。
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