ポリグルタミンの凝集体形成、細胞障害におけるストレス蛋白質の役割

应激蛋白在聚谷氨酰胺聚集体形成和细胞损伤中的作用

• 批准号: 16015338
• 负责人: 木村 洋子
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16015338/
• 关键词: アミロイド; 分子シャペロン; 神経変性変異; ポリグルタミン; 酵母プリオン; AAA superfamily蛋白質; VCP; p97; Cdc48; cross-seeding; アミロイド; 分子シャペロン; 神経変性変異; ポリグルタミン; 酵母プリオン; AAA superfamily蛋白質; VCP; p97; Cdc48; cross-seeding

ポリグルタミン病においては、原因遺伝子産物に存在する異常に伸長したポリグルタミンが、細胞に障害を与える原因である。ポリグルタミンが異常なコンフォーメーションをとることが結果的に細胞に何らかの悪影響を及ぼし、ポリグルタミン病を引き起こすと考えられている。以前からの我々や他のグループの研究によって、AAA^+ superfamilyに属する分子シャペロンVCP/Cdc48がポリグルタミンの細胞障害に、また同じくAAA^+ superfamilyに属する分子シャペロンHsp104がポリグルタミンの凝集体形成に、"促進的"に働くことが明らかになった。同時に、我々を含む複数のグループによって、ポリグルタミンの凝集体がアミロイド様の形態をとっている結果が種々の細胞で示され、分子シャペロンがアミロイドの形成に働いている可能性が示された。そこで、これらの分子シャペロンのポリグルタミンに対する作用機構の解析をさらに進めた。その結果、Hsp104が効率的にポリグルタミンの凝集体形成を起こすには、あらかじめポリグルタミンの凝集体がある程度存在する事が必要である事を示した。したがって、分子シャペロンは凝集体に働いて、さらなる凝集体形成を促進する可能性が示された。また、これらの研究と平行してVCP/Cdc48のさらなる機能解析も進めており、出芽酵母の解析より、大量発現によってCdc48の温度感受性変異を部分的に抑圧する遺伝子を1つ同定し、Rfu1と名付けた。またRfu1の欠損がcdc48の変異と共に存在すると、酵母の生育が非常に悪くなることが分かり、Cdc48と深い遺伝的関係があることがわかった。

在多谷氨酰胺疾病中，病因基因产物中存在的异常伸长的聚谷氨酰胺是细胞损伤的原因。据认为，聚谷氨酰胺的异常构象会对细胞产生一些负面影响，从而导致多谷氨酰胺疾病。我们和其他小组的先前研究表明，属于AAA^+超家族的分子伴侣VCP/CDC48在多谷氨酰胺的细胞毒性中起作用“促进”，并且分子伴侣HSP104也属于AAA^+超级属性，属于“促进”的促进。同时，包括我们在内的多个组表明，聚谷氨酰胺聚集体在各种细胞中采用淀粉样蛋白样形态，表明分子伴侣可能在形成淀粉样蛋白时作用。因此，进一步分析了这些分子伴侣对聚谷氨酰胺的作用机理。结果，已经表明，为了使HSP104有效形成聚谷氨酰胺聚集体，有必要事先将一些聚谷氨酰胺聚集体。因此，已经表明，分子伴侣可以作用于聚集体并促进进一步的骨料形成。此外，已经与这些研究并行进行了VCP/CDC48的进一步功能分析，从萌芽的酵母菌分析中，通过大量表达来部分抑制CDC48中温度敏感的突变，并鉴定出大量表达的基因，并命名为RFU1。还发现，RFU1缺乏症以及Cdc48突变的存在导致酵母的生长极低，并且与CDC48存在深厚的遗传关系。