2018 Fiscal Year Research-status Report
ER manipulation-based therapeutic strategies against protein aggregation diseases
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18K07045
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
山崎 哲男 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (90330208)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 小胞体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、タンパク質凝集体難病の克服に向けた治療戦略の創出である。同病に分類される遺伝性筋肉難病alphaBクリスタリノパチーをモデル疾患とし、小胞体膜を取り巻く微小環境を標的に据えた治療法を開発する。研究代表者は「小胞体膜ならびにその近傍を合わせた微小環境を操作すれば、タンパク質凝集体の形成を予防できる」ことを世界に先駆けて見出し (BBRC, 2014)、併せて凝集体形成阻害能を発揮する分子実体として小胞体膜貫通タンパク質CLN6を単離・同定した(BBRC, 2017)。こうした申請者の実績をふまえ、本研究課題では以下３つの「問い」への回答を目指している： （１）小胞体膜微小環境のマニピュレーションは疾患モデルマウス内でも有効に作用するのか？（２）CLN6が凝集体形成阻害能を発揮する分子機序はどのようなものか？（３）小胞体膜微小環境のマニピュレーションはタンパク質凝集体難病全般に有効性を発揮するのか？
平成３０年度には（イ）凝集体形成阻害能の発揮に不可欠なCLN6の機能発現領域を絞り込むとともに、（ロ）同分子のターンオーバーを規定するアミノ酸残基を特定した。また、（ハ）CLN6は特定の高凝集性モデルタンパク質の凝集を抑制するだけでなく、その凝集体形成阻害能は筋萎縮性側索硬化症をはじめとする一連の難治性神経筋疾患の原因遺伝子産物にも奏功することを明らかにした。以上(i)-(iii) の成果は、疾患治療ツールとしてのCLN6の汎用性を示すことに加え、CLN6を標的とする治療薬開発への展開を推進するものであり、根治療法のない遺伝性難病を克服するための礎となり得る重要な進展といえる。
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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
「CLN6はどのように凝集体形成阻害能を発揮しているのか？」この疑問に分子レベルで回答するために、本研究代表者は同分子と協働する小胞体膜タンパク質の単離・同定を計画した。具体的には、凝集体形成阻害能の発揮に必要な機能ドメインを欠失したCLN6変異体および野生型CLN6それぞれへの結合タンパク質を比較することで野生型特異的バインダータンパク質の同定を予定していた。CLN6の機能領域を絞り込み済みであり、平成３１年度は当初の計画通りに協働タンパク質の単離・同定を行う。
一方、CLN6の凝集体形成阻害能の汎用性に関しては、筋萎縮側索硬化症との密接な関連を有するTDP-43並びにSOD1 それぞれの変異体への有効性を確認済みである。平成３１年度は他の疾患原因遺伝子産物にも同様の効果を発揮し得るかどうかを検証予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
CLN6協働タンパク質の単離・同定が予定通りに進行していることに加えて、その途中過程で同タンパク質の安定性を規定する領域が見いだすことができた。CLN6は神経セロイドリポフスチン症の原因遺伝子として同定されている一方、その生理機能に関する情報はほぼ皆無であり、発症機構も謎に包まれている。この点を鑑み、「神経セロイドリポフスチン症の発症メカニズムがCLN6の安定性ならびに凝集体形成抑制能の２点に基づいて説明し得るのか？」について焦点を当てた研究を優先する。加えて、個体レベルでの検証を行うためにCRISPR-Cas9システムを活用したノックイン・ノックアウトマウスを樹立する。
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| Causes of Carryover |
2019年の２月中に購入予定の試薬の入手が在庫の関係で3月にまで遅れ、その支払いの一部（＝２０円）の事務手続きが2019年4月にずれ込んでしまった。そのために二十円分の差額が生じた。
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