FUS相転移を制御するアルギニンメチル化の解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15190
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 森原 隆太 岡山大学, 大学病院, 講師 (40895257)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: fused in sarcoma / 液－液相分離 / 前頭側頭型認知症 / 筋萎縮性側索硬化症 / アルギニンメチル化

研究実績の概要

RNA結合タンパク質の一種であるfused in sarcoma （FUS）は、可逆的に凝集度を変化させて分散状態、滴状、およびゲル状に形態を変える液－液相転移現象を示すことで知られる。この相分離が破綻するとFUSは異常凝集して封入体を神経細胞体に形成する。本研究ではFUS相転移を制御する要因の１つとしてFUSのアルギニンメチル化に注目し、各疾患におけるFUSメチル化の違いを明らかにすることを目的とした。具体的には①FUS遺伝子変異のある家族性筋萎縮性側索硬化症（ALS-FUS）、②FUS蓄積を伴う前頭側頭型認知症（FTLD-FUS）、③孤発性ALS、④正常コントロールの計4群の脳検体を用いて、免疫沈降法で各サンプルからFUSを抽出し、質量分析法により各アルギニン残基のメチル化状態（脱メチル化、メチル化、ジメチル化）を評価した。脳サンプルは国内と海外の各ブレインバンクから取り寄せた。ALS-FUS（n=2）、FTLD-FUS（n=8）、孤発性ALS（n=4）、正常コントロール（n=6）につき、抗FUS抗体による免疫沈降でFUSを抽出後、SDS-PAGE及び銀染色にてFUSからなるゲル片を切り出し、消化酵素で処理したのちにLC-MS/MS測定を行った。FUSにおけるアルギニン全37残基の、疾患ごとのメチル化状態のマッピングを行ったところ、正常コントロールに比べてFTLD-FUSではアルギニン残基が脱メチル化傾向にあり、特定のアルギニン残基では有意に脱メチル化していたことが分かった。この特定のアルギニン残基における脱メチル化がFUSの相分離亢進を引き起こしている可能性があり、今後はこれらのアルギニン残基に着目してFUSの動態解明を行う予定としている。

研究成果

• [雑誌論文] Neuroprotective effects of carnosine in a mice stroke model concerning oxidative stress and inflammatory response (2023)
  • 著者名/発表者名: Hu Xinran、Fukui Yusuke、Feng Tian、Bian Zhihong、Yu Haibo、Morihara Ryuta、Hu Xiao、Bian Yuting、Sun Hongming、Takemoto Mami、Nakano Yumiko、Yunoki Taijun、Abe Koji、Yamashita Toru
  • 雑誌名: Journal of the Neurological Sciences 巻: 447 ページ: 120608～120608
  • DOI: 10.1016/j.jns.2023.120608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actual Telemedicine Needs of Japanese Patients with Neurological Disorders in the COVID-19 Pandemic (2023)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Ryo、Yunoki Taijun、Nakano Yumiko、Fukui Yusuke、Takemoto Mami、Morihara Ryuta、Abe Koji、Yamashita Toru
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 62 ページ: 365～371
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.9702-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Unique Case of Sarcoid-associated Myelopathy Accompanied by Lung Cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Tadokoro Koh、Nakada Yumi、Sasaki Ryo、Nakano Yumiko、Yunoki Taijun、Shin Kotaro、Taoka Masataka、Ninomiya Kiichiro、Nomura Emi、Takemoto Mami、Morihara Ryuta、Yamashita Toru
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.0943-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tocovid Attenuated Oxidative Stress and Cognitive Decline by Inhibiting Amyloid-β-Induced NOX2 Activation in Alzheimer’s Disease Mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Bian Zhihong、Yu Haibo、Hu Xinran、Bian Yuting、Sun Hongming、Tadokoro Koh、Takemoto Mami、Yunoki Taijun、Nakano Yumiko、Fukui Yusuke、Morihara Ryuta、Abe Koji、Yamashita Toru
  • 雑誌名: Journal of Alzheimer's Disease 巻: - ページ: 1～11
  • DOI: 10.3233/JAD-220761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protective and anti-oxidative effects of curcumin and resveratrol on Aβ-oligomer-induced damage in the SH-SY5Y cell line (2022)
  • 著者名/発表者名: Yu Haibo、Yamashita Toru、Hu Xiao、Bian Zhihong、Hu Xinrang、Feng Tian、Tadokoro Koh、Morihara Ryuta、Abe Koji
  • 雑誌名: Journal of the Neurological Sciences 巻: 441 ページ: 120356～120356
  • DOI: 10.1016/j.jns.2022.120356
  • 査読あり
• [学会発表] Efficacy and safety of spot heating and ultrasound on in vitro and in vivo thrombolysis models (2022)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Morihara, Toru Yamashita, Yosuke Osakada, Tian Feng, Xinran Hu, Yusuke Fukui, Koh Tadokoro, Mami Takemoto, Koji Abe
  • 学会等名: BRAIN & BRAIN PET 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 慢性経過の頭頂葉萎縮と運動失調を呈する家族性及び孤発性の7症例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 森原隆太、山下徹、池内健、北口正孝、阿部康二
  • 学会等名: 第65回日本脳循環代謝学会学術集会
• [備考] 岡山大学脳神経内科学講座 論文紹介
  • URL: https://www.okayama-u.ac.jp/user/shinnai/publications.html