神経変性と精神疾患をつなぐアミロイド:ハンチントン病における精神障害機構の解明

连接神经变性和精神疾病的淀粉样蛋白：阐明亨廷顿病精神疾病的机制

• 批准号: 22680030
• 负责人: 田中 元雅
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22680030/
• 关键词: ハンチントン病; 精神疾患; アミロイド

本年度は、円偏光二色性や赤外光などの分光学的手法や電子顕微鏡を用いて、家族性精神障害の原因蛋白質であるDISC1(Disrupted in Schizophrenia)がβシートに富んだ線維状の蛋白質凝集体である"アミロイド"を生成することを明らかにした。また、DISC1の凝集体はアミロイドへの親和性が高い色素であるチオフラビンやコンゴーレッドとよく結合した。またDISC1凝集体が界面活性剤(SDS)に対する抵抗性を示すことをフィルタートラップ法から明らかにした。次に、これらの知見をもとに、DISC1の凝集化に着目してハンチントン病にみられる精神障害の発現機構の解明を目指した。ハンチントン病モデルマウスR6/2の大脳やモデル細胞のホモジネートを用いて、フィルタートラップ法や、不溶性分画を用いたウエスタンブロッティングにより、ハンチンチン凝集体の中に、DISC1が取り込まれていることを見出した。さらに相補的に、ハンチントン病モデルマウス脳において、DISC1がハンチンチン凝集体へ取り込まれ、可溶性DISC1の量が野生型マウスに比べて減少していた。さらに、DISC1はハンチンチン凝集体と共局在することがR6/2マウスの免疫染色から明らかになった。さらに、in vitroの解析でハンチンチン凝集体はDISC1の凝集化を著しく加速させ、それによってDISC1凝集体がよりβシートに富んだ構造に変化することを見出した。以上の結果から、ハンチンチン凝集体の存在下で、DISC1の凝集化によるその機能低下がハンチントン病にみられる精神障害の発現に関与していることが示唆された。

今年，我们利用圆二色性和红外光等光谱技术以及电子显微镜发现，导致家族性精神障碍的蛋白质DISC1（精神分裂症中的破坏）是一种富含β-折叠的纤维状蛋白质。产生了作为聚集体的“淀粉样蛋白”。此外，DISC1 聚集体与硫代黄素和刚果红良好结合，这两种染料对淀粉样蛋白具有高亲和力。此外，过滤捕集法显示 DISC1 聚集体表现出对表面活性剂 (SDS) 的抵抗力。接下来，基于这些发现，我们关注DISC1的聚集，旨在阐明亨廷顿病中观察到的精神障碍的发病机制。使用亨廷顿病模型小鼠R6/2的大脑和模型细胞匀浆，我们通过过滤陷阱法和使用不溶性组分的蛋白质印迹发现DISC1被掺入亨廷顿蛋白聚集体中。此外，在亨廷顿病模型小鼠的大脑中，DISC1被整合到亨廷顿蛋白聚集体中，并且与野生型小鼠相比，可溶性DISC1的量减少。此外，R6/2 小鼠的免疫染色显示 DISC1 与亨廷顿蛋白聚集体共定位。此外，体外分析表明亨廷顿蛋白聚集体显着加速了DISC1的聚集，从而将DISC1聚集体转化为富含β-折叠的结构。上述结果表明，在亨廷顿蛋白聚集体存在的情况下，由于聚集而引起的DISC1功能的降低与亨廷顿病中观察到的精神障碍的发展有关。