2017 Fiscal Year Annual Research Report
ALS発症機構としてのSOD1によるERAD複合体の機能変化メカニズムの解明
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17J10767
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
林 裕輝 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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Keywords | ERAD / ALS / SOD1 |
Outline of Annual Research Achievements |
ALS原因遺伝子SOD1のALS関連変異体(以降、変異型SOD1)が、小胞体内の不良タンパク質分解機構ERADの構成因子Derlin-1との結合を介してどのようにERADを阻害するか、その分子メカニズムの解明に取り組んでいる。特別研究員採用前までに、Derlin-1と結合するような変異型SOD1をヒト胎児腎細胞HEK293Aに過剰発現させると、Derlin-1と別のERAD構成因子UBXD8との相互作用が阻害されることを見出していた。今年度は引き続きこの課題に取り組んだ。 ALSにおいては、運動神経が特異的に障害されるため、この変異型SOD1によるDerlin-1-UBXD8結合阻害がマウス運動神経様細胞であるNSC34でも見られるか否か検討を行った。その結果、予想に反してNSC34細胞においては、変異型SOD1過剰発現により、Derlin-1-UBXD8結合は増強することが明らかとなった。細胞種間で結合減弱か、増強かは異なるものの、HEK293AとNSC34という2種類の細胞いずれにおいても、変異型SOD1はDerlin-1とUBXD8との結合強度に変化をもたらすことが明らかとなった。UBXD8に関しては、過剰発現や発現抑制いずれによってもERADが阻害されるという報告が存在する。このため、私が明らかにした変異型SOD1による、Derlin-1を含むERAD複合体中のUBXD8の量の変動はERAD阻害の原因となっている可能性が十分に考えられる。今後は、このようなDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が、変異型SOD1によるERAD阻害を担うか否か検証していきたい。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究対象が膜貫通複合体であるため、免疫沈降法などを用いた解析には一定の困難が伴う。そのため、研究進捗の速度は予期していたよりやや遅めになっている。ただし、変異型SOD1依存的なDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動が複数種類の細胞腫で見えており、今後の研究方針も明確に定まっているためこの区分とした。
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Strategy for Future Research Activity |
変異型SOD1依存的なDerlin-1とUBXD8のストイキオメトリーの変動がALSに関わるか否か検討していく。まずは、Derlin-1、UBXD8上の相互結合に関わる部位を免疫沈降法で検討する。その情報を元に、Derlin-1、UBXD8の相互結合に関わる領域を欠失させた変異体が変異型SOD1同様にERADを阻害するか否かを検討したい。 さらに、変異型SOD1を発現するALSモデルマウスにおいても、Derlin-1とUBXD8のストイキオメトリーが変動しているか否かを検討したい。
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