Search for novel therapeutic agents for autism targeting a low-molecular-weight G protein

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07121
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: YASUDA Shin 公益財団法人東京都医学総合研究所, 精神行動医学研究分野, 研究員 (20392368)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 結節性硬化症 / 自閉スペクトラム症 / 低分子量Gタンパク質

Outline of Final Research Achievements

Tuberous sclerosis complex (TSC) is a genetic disorder that causes behavioural abnormalities such as epilepsy, intellectual disability, and autism. TSC is due to dysfunction of the complex of the causative genes TSC1 and TSC2, which produce the Hamartin and Tuberin proteins. Tsc2 heterozygosity induced both dendritic spine abnormalities in hippocampal neurons and aberrant fear memories in mice. The morphological and behavioural dysfunctions were normalized by the attenuation of the small G protein Rheb, which is a downstream target of Tsc2. The results suggested that a low-molecular-weight G protein could be a new therapeutic target for the intellectual and social behavioural abnormalities observed in TSC patients.

Free Research Field

神経化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

結節性硬化症はmTORを介してスパイン形成不全が生じると考えられてきたが、ラパマイシンはそれを改善しない。一方、低分子量G蛋白質Rhebを不活性化させるとスパイン形成不全が顕著に改善することから、結節性硬化症にみられるスパイン形成不全にはRheb活性上昇が関与している。Tsc1/2-Rhebシグナルの異常は脆弱X症候群に併発する自閉スペクトラム症の発症とも関係すると報告されている。すなわちTsc1/2-Rhebシグナルの異常は自閉スペクトラム症において共通に存在する可能性がある。以上より、低分子量G蛋白質Rhebの活性を制御する新たな自閉スペクトラム症の治療法の解明につながると考えている。