2020 Fiscal Year Annual Research Report
プロリンの異性化制御異常による神経変性疾患発症機序の解明
Project/Area Number |
19K23976
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Research Institution | Nara Medical University |
Principal Investigator |
中西 真理 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (40850102)
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Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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Keywords | ALS / LCドメイン / PRポリジペプチド / PPIase |
Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis:ALS)をはじめとする神経変性疾患に関連して、近年、low-complexity(LC)ドメインの機能異常が関連していることが明らかとなってきており、LCドメインにおける遺伝子変異の多くがプロリンに生じているという特徴がある。また、ALS発症の最も頻度の高い原因とされるC9orf72遺伝子の異常な繰返し配列を持つ患者由来の細胞で、プロリン・アルギニン(PR)ポリジペプチドを含む複数の病的な毒性ポリペプチドが作られ、過剰発現するPRポリジペプチドのLCドメインへの結合が、ALS発症機序の起因となっているとされている。本申請では、LCドメインを有するタンパク質のプロリン変異を含む疾患由来変異の解析と、プロリンの異性化を制御しているpeptidyl-prolyl cis/trans isomerase(PPIase)のNMR法を用いた構造解析を行うことにより、LCドメインに遺伝子異常を持つ神経変性疾患の病態機序を解明することを目指している。 そこで、C9orf72由来のPRポリジペプチドがKapβ2とどのように反応するか確認するため、透過型電子顕微鏡観察による形態学的評価を行うための実験系の確立を探索した。さらに、先行研究によってPPIaseの一種であるpeptidylprolyl isomerase A(PPIA)が、ALSの原因遺伝子の一つであるhnRNPA2の、LCドメインのポリマー形成を制御することが明らかになっていることから、まずPPIAを中心にPRポリジペプチドによって阻害されたKapβ2のNMR解析を行うため、実験の至適条件の検証を行った。条件検討後、タンパク質の組換えにより多種類のプラスミドを作成し、形態学的評価を行ったが、候補を絞り込むことが精一杯でNMR解析までは進められなかった。
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