ポリグルタミン凝集のダイナミクスと分子シャペロンによる毒性阻止

聚谷氨酰胺聚集动力学和分子伴侣抑制毒性

基本信息

批准号：
20023016
负责人：
久保田広志
金额：
$ 4.29万
依托单位：
Akita 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

项目摘要

ポリグルタミン病は、特定のタンパク質中のポリグルタミン鎖が遺伝的変異により伸長し、構造異常により凝集を起こすのにともなって、神経細胞死を引き起こす疾患である。ポリグルタミン病には原因タンパク質により異なる症状を示すが、その具体例として、ハンチントン病、脊髄小脳失調症、球脊髄性筋萎縮症などが知られている。しかしながら、なぜポリグルタミンタンパク質の凝集過程で神経細胞を障害するのか、なぜ原因タンパク質の違いによって異なる種類の神経細胞が障害を受けるのかなど、その本質は今もなお不明なままである。本研究では、ポリグルタミンのコンフォメーション異常と神経細胞毒性との関係を明らかにすることにより、ポリグルタミン病の発症メカニズムの本質解明をめざした。このため、ポリグルタミンタンパク質の細胞内における凝集過程を、蛍光ライブイメージング技術を中心として解析し、タンパク質凝集をともなう別の神経変成疾患である筋萎縮性側索硬化症の原因タンパク質、変異SOD1の凝集過程と比較した。その結果、昨年度までに、ポリグルタミンリーピートをもったハンチントン病原因蛋白質ハンチンチンの凝集状態は、ポリグルタミンのみの凝集状態と大きく異なることが示唆された。具体的には、ポリグルタミンの凝集は不可逆なのに対し、変異SOD1のそれは可逆性であった。そこで、その原因を調べるため、免疫沈降法による可溶性画分の結合タンパク質の解析を行ったところ、ポリグルタミンに結合しているタンパク質は、変異SOD1に結合しているタンパク質に比べて、種類が少ないか、あるいは、量的に少ないものと考えられた。この結合タンパク質の違いが、細胞内における凝集の可逆性に違いをもたらすのかもしれない。

聚谷氨酰胺疾病是一种疾病，其中特定蛋白质中的聚谷氨酰胺链通过结构异常引起的基因突变和聚集扩展，导致神经元死亡。聚谷氨酰胺疾病表现出取决于因果蛋白而不同的症状，这些症状的具体例子包括亨廷顿氏病，脊髓脑性共济失调和脊柱肌肉萎缩。但是，聚谷氨酰胺蛋白的本质仍然未知，例如为什么在聚集过程中神经元受损的原因，以及为什么根据致病蛋白的差异损害了不同类型的神经元。这项研究旨在通过阐明聚谷氨酸构象异常与神经细胞毒性之间的关系来阐明多谷氨酰胺疾病机制的本质。因此，主要使用荧光活成像技术分析了细胞中聚谷氨酰胺蛋白的聚集过程，并将其与突变SOD1的聚集过程（突变SOD1的聚集过程，突变SOD1（肌萎缩性侧索硬化症的致病蛋白），另一种神经降解性疾病的另一个神经降解疾病，该疾病引入了蛋白质聚集。结果，有人提出，到去年，亨廷顿的致病蛋白的聚集状态（包含多谷氨酰胺重复）与单独的聚谷氨酰胺的聚集状态明显不同。具体而言，聚谷氨酰胺聚集是不可逆的，而突变体SOD1则是可逆的。因此，为了研究原因，我们通过免疫沉淀分析了可溶性部分的结合蛋白，并发现与聚谷氨酰胺结合的蛋白质的数量比与突变SOD1结合的蛋白的数量少或少。结合蛋白的这种差异可能导致细胞内聚集的可逆性差异。