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: 20023011
• 负责人: 岡澤 均
• 金额: $ 4.86万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20023011/
• 关键词: ポリグルタミン病; DNA損傷修復; DNA2重鎖切断; ハンチンチン; ハンチントン病; Ku70; インタラクトーム; トランスジェニックマウス; HMGB; 核タンパク

ポリグルタミン病は遺伝子変異によって生じる異常ポリグルタミン病タンパク質が、様々な正常タンパクと結合して、転写、スプライシング、軸索輸送、シナプス伝達、ミトコンドリア膜電位など様々な細胞機能を障害する。しかし、この中で、どの機能異常が病態相互の比較の上で最重要なのかは明らかではない。一方で、変異タンパクが核内部に移行することが病態発現の上で必須であることが、複数のグループの実験結果から証明されている。私たちは、核内に移行した変異タンパクが如何なる核タンパクの機能障害をもたらすかを明らかにするために、Ataxin-1あるいはhuntingtinを発現する初代培養神経細胞(大脳、小脳、線条体)から抽出した可溶性核タンパクのプロテオーム解析を行い、結果として、複数疾患の病態に共通してDNA修復に必須なHMGBタンパクが減少すること、これに伴ってDNA損傷シグナルが神経細胞において亢進することを明らか明らかにした(Qi et al., Nature Cell Biology)。また、ショウジョウバエモデルにおいてHMGBタンパクを補正すると、変異ポリグルタミンタンパクによる複眼の神経変性を抑制できることを明らかにした。本研究においては、このDNA損傷修復障害仮説をさらに確かにすることを目的とした。その結果、インタラクトーム解析をきっかけにDNA損傷修復タンパクKu70がハンチントン病原因タンパクと結合すること、この結合によりDNA2重鎖切断修復が阻害されること、さらにKu70の補給が病態をin vivoレベルで改善することを示した(JCB in press)。これらの成果は、老化と同様にDNA損傷修復がポリグルタミン病の主要な病態として存在していることを示しており、また治療開発への指針を与えるものである。

在多聚谷氨酰胺疾病中，基因突变引起的异常多聚谷氨酰胺疾病蛋白与各种正常蛋白结合，损害多种细胞功能，如转录、剪接、轴突运输、突触传递和线粒体膜电位。然而，在比较病理状况时，尚不清楚哪种功能异常是最重要的。另一方面，多个小组的实验结果表明，突变蛋白易位至细胞核对于病理状况的表现至关重要。为了阐明迁移到细胞核中的突变蛋白引起的核蛋白功能损伤，我们研究了表达 Ataxin-1 或提取的可溶性亨廷顿蛋白的原代培养神经元（大脑、小脑和纹状体）。对性核蛋白的蛋白质组分析清楚地表明，对于 DNA 修复至关重要的 HMGB 蛋白在多种疾病的病理学中减少，并且神经细胞中的 DNA 损伤信号相应增强（Qi.等人，《自然细胞生物学》）。此外，我们还发现，在果蝇模型中纠正 HMGB 蛋白可以抑制由突变型多谷氨酰胺蛋白引起的复眼神经变性。在这项研究中，我们旨在进一步证实这种DNA损伤修复缺陷假说。结果，相互作用组分析表明，DNA 损伤修复蛋白 Ku70 与亨廷顿病致病蛋白结合，这种结合抑制 DNA 双链断裂修复，补充 Ku70 可在体内水平改善疾病状况（JCB）。正在出版）。这些结果表明，DNA 损伤修复与衰老一样，是多聚谷氨酰胺疾病的主要病理状况，并为治疗开发提供了指导。

项目成果

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

• 发表时间: 2009
• 作者: Takizawa;et.al.;岡澤均
• 通讯作者: 岡澤均

PQBP1異常による発達障害の分子機構

PQBP1异常引起发育障碍的分子机制

• 发表时间: 2010
• 期刊: 実験医学 128
• 作者: 伊藤日加瑠;岡澤均
• 通讯作者: 岡澤均

Pol II特異的阻害薬、α-アマニチンが引き起こす非特異的で緩慢な細胞死(TRIAD)

Pol II 特异性抑制剂 α-鹅膏蕈碱诱导的非特异性缓慢细胞死亡 (TRIAD)

• 发表时间: 2009
• 期刊: ケミカルバイオロジー 12
• 作者: 田村拓也;岡澤均
• 通讯作者: 岡澤均

Polyglutamine tract binding protein-1 is an intrinsically unstructured protein

聚谷氨酰胺束结合蛋白-1 是一种本质上非结构化的蛋白质

• DOI: 10.1016/j.bbapap.2009.03.001
• 发表时间: 2009
• 期刊: Biochim Biophys Acta
• 作者: Takahashi;M.;Mizuguchi;M.;Shinoda;H.;Aizawa;T.;Demura;M.;Okazawa;H.;and Kawano;K.
• 通讯作者: K.

Knock down of PQBP1 inpairs anxiety-related cognition in mouse

PQBP1 的敲低会损害小鼠的焦虑相关认知

• 发表时间: 2009
• 作者: Ito H;Yoshimura N;Kurosawa M;Ishii S;Nukina N;Okazawa H.
• 通讯作者: Okazawa H.