2021 Fiscal Year Research-status Report
ネクロトーシスをトリガーとした異常型プリオン蛋白質産生メカニズムの解明
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21K07462
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
原 英之 徳島大学, 先端酵素学研究所, 助教 (40469953)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | プリオン / ネクロトーシス / 神経変性 / 異常型 / プリオン病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プリオン病は、正常型プリオン蛋白質が感染性を有するプロテアーゼK抵抗性の異常型プリオン蛋白質へと構造変換し発症するが、その分子機構は不明であり、治療法も存在しない。研究代表者は、異常型プリオン蛋白質を感染した細胞に、プログラム細胞死の1つであるネクロトーシスの阻害剤を添加すると、異常型プリオン蛋白質の産生が抑制されることを発見した。そこで本研究では、ネクロトーシスが異常型プリオン蛋白質産生のトリガーとなりえるのかを明らかにすることで、異常型プリオン蛋白質産生メカニズムを解明する。
(1) ネクロトーシスと異常型プリオン蛋白質産生の関係を調べるために、異常型プリオン蛋白質を感染した細胞に、ネクロトーシスの阻害剤であるNec-1を添加した。その結果、この細胞では、ネクロトーシスと異常型プリオン蛋白質産生の両方が抑制していた。
(2) ネクロトーシスでは、リン酸化したMLKLがオリゴマーを形成して細胞膜と融合し、細胞膜を破壊するきっかけとなる孔を形成すると考えられている。異常型プリオン蛋白質の産生がネクロトーシスを阻害することで抑制するならば、ネクロトーシス阻害剤がどのようにして異常型プリオン蛋白質の産生を抑制する必要がある。そのために、ネクロトーシスを惹起しないMLKL KO細胞に異常型プリオン蛋白質を感染し、異常型プリオン蛋白質が産生するのかを確認した。その結果、異常型プリオン蛋白質を感染したMLKL KO細胞では、MLKLが発現している細胞と比べて、異常型プリオン蛋白質の産生が抑制していた。
(3) ネクロトーシスを惹起することで異常型プリオン蛋白質を産生できるのはないかと考えた。しかし、ネクロトーシスを薬剤で惹起しただけでは、異常型プリオン蛋白質は産生しなかった。そこで、薬剤以外で異常型プリオン蛋白質の産生に関係する分子の探索を行なっているが、同定には至っていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
MLKLが異常型プリオン蛋白質の産生に重要な役割を果たしていることを明らかにできた。しかし予想に反して、MLKLをKOしても異常型プリオン蛋白質が少なからず産生した。このことは、MLKL以外にも異常型プリオン蛋白質の産生に関与する因子の存在が想定された。また、研究代表者は、インフルエンザウイルスを細胞に感染することで、異常型プリオン蛋白質が産生することを報告している。そこで、インフルエンザウイルスが感染することで細胞に供給される分子が、異常型プリオン蛋白質産生に関係していると考え、その同定を試みたが、成功には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) Nec-1以外のネクロトーシス阻害剤でも異常型プリオン蛋白質の産生が抑制するのかを明らかにする。
(2) MLKL以外にも異常型プリオン蛋白質の産生に関与する因子の存在が想定されたことから、ネクロトーシスを構成する因子の1つであるRIP3のKO細胞を作製し、この細胞へ異常型プリオン蛋白質の感染実験を行う。
(3) インフルエンザウイルスが感染することで細胞に供給される分子の候補として考えられるRNAや脂質をRNA-Seq解析やリピドミクス解析を用いて同定する。
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| Causes of Carryover |
予想に反して、MLKLをKOしても異常型プリオン蛋白質が少なからず産生したことから、MLKLオリゴマーと異常型プリオン蛋白質産生の関係を明らかにする実験を行わなかった。そのために次年度使用額が生じた。翌年分として請求した研究費と合わせて、異常型プリオン蛋白質産生への関与が疑われるRIP3 KO細胞の作製の試薬等の費用に使用する予定である。
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Research Products
(6 results)
