| 研究課題/領域番号 |
23500424
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
森 文秋 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60200383)
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| 研究分担者 |
丹治 邦和 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10271800)
若林 孝一 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50240768)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| キーワード | TDP43 / ストレス顆粒 / ブニナ小体 / FUS / optineurin / 筋萎縮性側索硬化症 / TDP43プロテイノパチー |
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| 研究概要 |
ストレス顆粒は、ストレス環境下で、RNAとRNA結合タンパク質によって細胞質に形成され、異常なタンパク質の集積を防ぐ。本研究では、TDP-43プロテイノパチーにおけるストレス顆粒の組織分布、細胞内局在、さらに酸化ストレスの負荷あるいは減弱時のストレス顆粒の動態を調べることにより、RNA結合タンパク質であるTDP-43の封入体形成過程、ブニナ小体、神経細胞死との関連を明らかにし、TDP-43プロテイノパチーにおけるストレス顆粒の形成機構とその意義を解明することを目的とした。本年度は、ヒト剖検組織におけるストレス顆粒の組織分布および細胞内局在を明らかにするために、筋萎縮性側索硬化症患者の下位運動ニューロンにおけるブニナ小体、TDP-43封入体とストレス顆粒の関連性を検討した。その結果、(1)ストレス顆粒マーカータンパク質の発現が、筋萎縮性側索硬化症患者の脊髄前角ニューロンでは、正常コントロールのそれよりも減弱していること、(2)ストレス顆粒マーカータンパク質は、ブニナ小体の近傍に存在していること、(3)TDP-43封入体の約１０％がストレス顆粒マーカータンパク質の免疫染色性を示すことなどがわかった。これらの所見は、筋萎縮性側索硬化症の病態メカニズムにおいてストレス顆粒が重要な役割を果たしていることを示している。また、家族性筋萎縮性側索硬化症の原因遺伝子がコードするタンパク質であるFUSならびにoptineurinが、ハンチントン病を含むポリグルタミン病ならびに核内封入体病の核内封入体に局在することと併せて考えると、筋萎縮性側索硬化症以外の神経変性疾患においてもストレス顆粒が関与する病態メカニズムが想定される。ストレス顆粒が関与する病態メカニズムの解明が、筋萎縮性側索硬化症のみならず、これらの神経変性疾患の治療法開発に役立つ可能性がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成２３年度は、トランスジェニックマウスに導入する変異遺伝子の選定ができていないため、TGマウスの作出が行えなかったので、TDP-43プロテイノパチーモデルマウスにおけるSG形成の動態をを検討できなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２３年度はトランスジェニックマウスの発注ならびにTGマウスの作出ができなかったので、当初使用する予定の研究費を平成２４年度に繰り越した。平成２４年度に、繰り越した研究費により、トランスジェニックマウスの発注ならびにPrionプロモーター下にヒトTDP-43遺伝子変異を導入したTGマウス（A315TTARDBP-TG; Jackson Lab.）を購入する。一方、若年性ALS患者のTDP-43遺伝子変異を導入したTGマウスを外部委託により早急に作出すると同時に、購入したTGマウスを使用して平成２４年度の計画を遂行する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
トランスジェニックマウスの発注ならびにPrionプロモーター下にヒトTDP-43遺伝子変異を導入したTGマウス（A315TTARDBP-TG; Jackson Lab.）を購入する。一方、若年性ALS患者のTDP-43遺伝子変異を導入したTGマウスを外部委託により早急に作出する。それと同時に、購入したTGマウスを使用して、以下の平成２４年度の計画であるTGマウスにおけるSGの動態の検討を行う。Prionプロモーター下にヒトTDP-43遺伝子変異を導入したTGマウス（A315TTARDBP-TG; Jackson Lab.より購入）を用いて行動学的解析ならびに生化学的解析を行う。生後2,4,8,16,32週に、頸椎脱臼後、脳を取り出し、サンプルを抽出してTDP-43、Cystatin C、SGマーカータンパク質(TIAR, TIA-1, eIF3η, HuR)をウエスタンブロットで定量する。同一週齢で、凍結切片を作成後、TDP-43、Cystatin C、SGマーカーのcDNAオリゴヌクレオチドを用いたISH法によりmRNA発現分布を検討する。さらに、免疫組織化学的解析を行う。外部委託により作出されたTGマウスを実験動物施設に検査、導入後、同様の実験を実施する。
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