ポリグルタミン病態における核ストレスの解析と治療応用

核应激在多聚谷氨酰胺病理学中的分析及治疗应用

• 批准号: 17025017
• 负责人: 岡澤 均
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17025017/
• 关键词: ポリグルタミン; 細胞死; 核; ストレス; シグナル; 神経変性

本研究課題では、ポリグルタミン病の病的機構を、転写障害から始まる核ストレスの観点から明らかにすることにある。研究の基盤となる知見として、これまでに以下の知見を得た。先ず、RNAポリメラーゼIIの特異的な阻害剤として知られるアルファアマニチンによって転写を抑制すると神経細胞に極めて緩慢な細胞死が起きることが明らかになった。この非典型的細胞死は、形態学的には、アポトーシス、ネクローシス、あるいはオートファジーの特徴は見られなかった。すなわち、核クロマチンの濃縮、断片化はなくDNA fragmentationもなかった。カスパーゼ阻害薬もこの細胞死には効果がなかった。ネクローシスのようなミトコンドリア膨張や細胞膜の破たんなどの形態変化もなく、変わりに核周囲の細胞質に空胞の形成が認められた。この空胞はマーカー蛋白の検索から小胞体であると推定された。次に、分子生物学的検索としてジーンチップを用いて、この細胞死に特異的な発現変化を示す分子をさがした。結果としてYAPがその候補として見つかった。驚いたことに、YAPには神経細胞に特異的に発現するアイソフォームがあり、これは細胞死を促進するp73の機能を阻害することがわかった。アポトーシスでは一般型のYAPがp73と協調して細胞死を促進するのに対して、転写抑制性細胞死の場合はYAPアイソフォームが発現して細胞死を遅らせていることが想像された。さらにポリグルタミン病の患者脳においてもp73の活性化が生じていた。これらの実験結果を総合すると、転写抑制がp73を介する核ストレスシグナルを起こしていることが推測される。さらに、本年度は、転写障害が誘導する核ストレス分子のリン酸化などの変化を検討し、その詳細な情報を得た。

本研究项目的目的是从转录障碍开始的核应激角度阐明多聚谷氨酰胺疾病的病理机制。到目前为止，已获得以下知识作为研究的基础。首先，研究表明，用 α-鹅膏蕈碱（一种已知的 RNA 聚合酶 II 特异性抑制剂）抑制转录会导致神经细胞中的细胞死亡速度极其缓慢。这种非典型细胞死亡没有表现出凋亡、坏死或自噬的形态学特征。也就是说，核染色质没有凝聚或断裂，也没有DNA断裂。 Caspase 抑制剂对这种细胞死亡也没有影响。细胞核周围的细胞质中没有观察到线粒体肿胀或细胞膜破裂等形态学变化，而是观察到空泡形成。根据对标记蛋白的搜索，该液泡被估计为内质网。接下来，我们使用 GeneChip 作为分子生物学搜索来搜索表现出细胞死亡特异性表达变化的分子。结果，YAP 被确定为候选人。令人惊讶的是，研究人员发现YAP有一种亚型在神经元中特异性表达，它会抑制p73的功能，从而促进细胞死亡。在细胞凋亡中，一般YAP与p73配合促进细胞死亡，而在转录抑制性细胞死亡中，YAP亚型被表达并被认为可以延迟细胞死亡。此外，p73 的激活也发生在多聚谷氨酰胺疾病患者的大脑中。总而言之，这些实验结果表明转录抑制会导致 p73 介导的核应激信号。此外，今年我们还研究了转录障碍引起的核应激分子磷酸化等变化，并获得了详细信息。

项目成果

Distinct aggregation and cell death patterns among different types of primary neurons induced by mutant huntingtin protein

• DOI: 10.1111/j.1471-4159.2004.02372.x
• 发表时间: 2004-05
• 期刊: Journal of Neurochemistry
• 影响因子: 4.7
• 作者: K. Tagawa;M. Hoshino;T. Okuda;H. Ueda;H. Hayashi;S. Engemann;H. Okado;M. Ichikawa;E. Wanker;H. Okazawa

Cystathionine b-synthetase, a key enzyme for homocysteine metabolism, is preferentially expressed in the radial glia/astrocyte lineage of developing mouse CNS.

胱硫醚 b-合成酶是同型半胱氨酸代谢的关键酶，优先在发育中的小鼠中枢神经系统的放射状胶质细胞/星形胶质细胞谱系中表达。

• 发表时间: 2005
• 期刊: FASEB Journal 19
• 作者: Kuwahata M;Kuramoto Y;Tomoe Y;Sugata E;Segawa H;Ito M;Oka T;Miyamoto K.;Ito M;Miyamoto K;Sagawa H;Takeda E;Segawa H;Kuwahara M;Saito H;宮本賢一;宮本賢一;Hoshino M. et al.;Enokido Y. et al.;Qi Y.et al.;Marubuchi S. et al.;Enokido Y. et al.
• 通讯作者: Enokido Y. et al.

Preventive or therapeutic agent for neurological disorder.

神经障碍的预防剂或治疗剂。

• 发表时间: 2006

Transcriptional repression induces a slowly progressive atypical neuronal death associated with changes of YAP isoforms and p73.

• DOI: 10.1083/jcb.200509132
• 发表时间: 2006-02-13
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Hoshino M;Qi ML;Yoshimura N;Miyashita T;Tagawa K;Wada Y;Enokido Y;Marubuchi S;Harjes P;Arai N;Oyanagi K;Blandino G;Sudol M;Rich T;Kanazawa I;Wanker EE;Saitoe M;Okazawa H
• 通讯作者: Okazawa H

PQBP-1 dysfunction induces cell death of neurons through mitochondrial stress.

PQBP-1 功能障碍通过线粒体应激诱导神经元细胞死亡。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Neurochemistry 95
• 作者: Kuwahata M;Kuramoto Y;Tomoe Y;Sugata E;Segawa H;Ito M;Oka T;Miyamoto K.;Ito M;Miyamoto K;Sagawa H;Takeda E;Segawa H;Kuwahara M;Saito H;宮本賢一;宮本賢一;Hoshino M. et al.;Enokido Y. et al.;Qi Y.et al.;Marubuchi S. et al.
• 通讯作者: Marubuchi S. et al.