2019 年度研究成果報告書

遺伝性神経疾患における軸索輸送キネシンKIF1Aの制御メカニズムの破綻

研究課題

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研究課題/領域番号	17KK0139
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
配分区分	基金
研究分野	形態・構造
研究機関	東北大学
研究代表者	丹羽伸介東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (30714985)
研究期間 (年度)	2017 – 2019
キーワード	軸索輸送 / KIF1A / 遺伝性痙性対麻痺
研究成果の概要	神経細胞は軸索輸送と呼ばれる高速輸送システムによってその機能が維持されている。この軸索輸送においてトラックの役割をするタンパク質がKIF1Aと呼ばれる分子モータータンパク質である。本研究では、KIF1Aの活性が異常に亢進し、軸索輸送が増加することが神経疾患の原因となることを示した。CRISPR/cas9法によるゲノム編集で線虫のKIF1A遺伝子にヒト疾患と同じ変異を導入したモデル生物を作製したところ、KIF1Aの荷物であるシナプス小胞が軸索末端に異常に集積した。TIRF法による１分子運動解析によって疾患変異を持つKIF1Aは活性が亢進していることが分かった。
自由記述の分野	分子細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	正しい治療法のためには正しい原因解明が必須である。これまでは軸索輸送の低下が神経疾患の原因となると考えられてきた。しかし、この研究によってはじめて、今までの常識とは逆に、軸索輸送の亢進もまたヒト神経疾患の原因となりうることが示された。近年の全ゲノムシークエンス技術の発達により、KIF1Aの点変異が先天性神経疾患のホットスポットの一つであることが分かってきている。本研究で得られた成果により、そのような神経疾患でみられる変異がKIF1Aの機能の低下を起こしているか、亢進を起こしているかを調べることが治療方針を立てる上で重要であることがわかった。