マルチオミクス解析による翻訳制御異常に着目したALS/FTDの病態解明

通过多组学分析阐明 ALS/FTD 的病理学，重点关注翻译控制异常

基本信息

批准号：
19F19414
负责人：
田中元雅
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-10-11 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19414/
关键词：
アミロイド ALS 凝集筋委縮性側索硬化症前頭側頭型認知症

项目摘要

筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症に関わる変異型TDP-43タンパク質は核内だけでなく、細胞質にも局在することが知られている。しかしこれまで、TDP-43の細胞質における機能には不明な点が多く、いまだ十分に理解されていない。筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症では、家族性の変異型TDP-43タンパク質が細胞質で凝集体を形成するため、それに伴って細胞質での本来の機能も低下または欠失すると考えられ、TDP-43タンパク質の細胞質での機能解析は重要な研究課題である。本年度は、哺乳動物細胞を用いてTDP-43タンパク質の翻訳に関わる機能を調べるためのマルチオミクス技術の条件の最適化の検討を引き続き行った。特に、細胞質におけるTDP-43タンパク質の発現や細胞内局在を調べることで、TDP-43タンパク質が相互作用している核酸やタンパク質を網羅的に調べるための各種手法を確立し、それらの因子を同定した。さらには、野生型および家族性変異をもつ全長または断片型のTDP-43を大腸菌中で発現させ、高度に精製を行った。それら各種のTDP-43タンパク質を様々な条件下で凝集させ、易動性の高い液滴や構造の硬いアミロイド線維を生成させた。それらと各種細胞内因子および翻訳因子との相互作用を調べるための実験系を確立させ、これら細胞内因子との相互作用によって凝集体の性質が変化することを見出した。これらの研究を通して、TDP-43タンパク質の細胞内翻訳制御を明らかにするための技術開発を進め、新たな知見を得ることができた。

已知与肌萎缩侧索硬化症和额颞叶变性相关的突变 TDP-43 蛋白不仅位于细胞核中，而且还位于细胞质中。然而，到目前为止，TDP-43 细胞质功能的许多方面仍不清楚，仍未完全了解。在肌萎缩性脊髓侧索硬化症和额颞叶变性中，家族性突变的TDP-43蛋白在细胞质中形成聚集体，其在细胞质中的原有功能也减少或缺失，因此对细胞质中TDP-43蛋白的功能分析非常重要。研究课题。今年，我们继续研究多组学技术条件的优化，以利用哺乳动物细胞研究TDP-43蛋白的翻译相关功能。特别是，通过检查TDP-43蛋白在细胞质中的表达及其细胞内定位，我们将建立各种方法来全面研究TDP-43蛋白相互作用的核酸和蛋白质，并鉴定这些因素。此外，具有野生型和家族突变的全长或片段化TDP-43在大肠杆菌中表达并高度纯化。这些不同的 TDP-43 蛋白在不同的条件下聚集，产生高度流动的液滴和刚性的淀粉样原纤维。我们建立了一个实验系统来研究这些与各种细胞内因子和翻译因子之间的相互作用，并发现聚集体的性质根据与这些细胞内因子的相互作用而变化。通过这些研究，我们能够推进技术发展，阐明 TDP-43 蛋白的细胞内翻译控制并获得新知识。