アミノ酸ホモポリマー沈着による病態の階層モデル

氨基酸均聚物沉积引起的病理分层模型

• 批准号: 17657043
• 负责人: 石浦 章一
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17657043/
• 关键词: ポリアミノ酸; トリプレット・リピート; 細胞死; モデル; 細胞; ホモポリアミノ酸; トリプレットリピート; アポトーシス; オートファジー; ポリグルタミン; ポリアラニン; ポリアミノ酸; トリプレット・リピート; 細胞死; モデル; 細胞; ホモポリアミノ酸; トリプレットリピート; アポトーシス; オートファジー; ポリグルタミン; ポリアラニン

ハンチントン病や脊髄小脳失調症に代表されるトリプレットリピート病では、3塩基繰り返し配列が遺伝子の翻訳領域内に存在するため、連続したアミノ酸(ホモポリアミノ酸)をタンパク質内に保持することになり、それが細胞死の原因になっていることが明らかになってきた。この原因を特定するため、伸長ポリアミノ酸を人工的に黄色蛍光タンパク質のC末端につけて細胞に発現させる系を20種類構築し、サル腎臓細胞COSやモデル動物である線虫のtouch neuronに発現させた。その結果、疎水性アミノ酸に強い細胞毒性を認めた。平成18年度、コンディショナルにポリアミノ酸を発現させることのできるYFP-ポリアミノ酸融合コンストラクトを作成した。これにはTet-offシステムを採用した。その結果、疎水性ポリアミノ酸を発現させたものでの、ミトコンドリアからのシトクロムCの遊離が顕著であった。この結果、ミトコンドリアを介したアポトーシス経路の活性化が確認された。次に、ポリアミノ酸を発現する線虫を作成した。特に線虫のtouch neuron特異的にポリアミノ酸(特に、ポリアラニン)を発現させ、細胞死を起こすと接触刺激に無反応になるという行動実験から、生体内での細胞死を直接行動に反映させてアッセイした。本研究では、細胞と個体レベルでのポリアミノ酸の効果を判定できる系を確立することができた。

在三胞胎重复疾病中，例如亨廷顿疾病和脊髓脑性共济失调，在基因的翻译区域内存在一个三碱基重复序列，从而导致连续的氨基酸（均质氨基酸）在蛋白质中保留，这已经显然会导致细胞死亡。为了确定其原因，将20种类型的系统构建到人为地放置在黄色荧光蛋白的C末端，并在猴肾细胞COS和模型线虫线虫的触摸神经元中表达。结果，观察到强大的细胞毒性对疏水性氨基酸。在2006年，创建了能够有条件表达聚氨基酸的YFP-聚氨基酸融合构建体。这是一个Tet Off系统。结果，线粒体中细胞色素c的释放在疏水性聚氨基酸的表达中很突出。结果，证实了通过线粒体的凋亡途径的激活。接下来，制备表达聚氨基酸的线虫。特别是，我们进行了一个动作实验，其中在线虫的触摸神经元中特别表达了多氨基酸（尤其是多酰胺），当细胞死亡发生时，患者对接触刺激的反应无反应，并通过直接反映其行为中的Vivo细胞死亡来测定患者。这项研究能够建立一个可以在细胞和个体水平上确定多氨基酸作用的系统。