細胞老化から解く、真のTDP-43プロテイノパチー分子機構への挑戦

从细胞衰老角度阐明 TDP-43 蛋白病的真正分子机制

基本信息

批准号：
21K19442
负责人：
加藤泰介
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19442/
关键词：
TDP-43プロテイノパチー DNA損傷細胞老化

项目摘要

核内タンパク質であるTDP-43が細胞質内封入体を形成するTDP-43プロテイノパチーは多様な疾患群で認められるが、これら疾患は全て加齢の関与が強く疑われている。本研究は、人為的なDNA損傷誘導性の細胞老化細胞において見出されたTDP-43封入体の形成機構を明らかとすることによって、細胞老化に起因するTDP-43プロテイノパチーの分子機構に迫ることを目的とする。昨年度は、TDP-43封入体を効率よく誘導する細胞老化誘導法として、放射線照射法を見出した。本年度は、このモデルを用いて、TDP-43封入体形成の機構について解析を実施した。TDP-43凝集シードとして核酸に着目し、single strand DNAとdouble strand DNAのどちらがTDP-43封入体と高い共局在性を示すかについて比較を実施した。その結果、TDP-43細胞質封入体は核外に漏出したdouble strand DNAと高頻度に共局在していることが見出された。この共局在細胞質double strand DNAの特徴を見出すために、TDP-43封入体形成細胞をレーザーマイクロダイセクションによって単離し、配列決定を試みた。結果として、クローンの取得率が著しく低く、また得られた場合においても、取得配列がヒトゲノム配列にunmatchedな配列が多く含まれていた。また、ヒト配列にmatchしたクローンにおいても、特定の再現性の得られる配列は取得されなかった。これは、得られるTDP-43封入体形成細胞の頻度が低く、コピー数の不足が大きな原因である可能性が高いと考えられた。一方で、ヒト配列にmatchしたクローンにおいてcentromereやtelomere領域の頻度が高かった点は注目に値する結果であった。結論を得るために、今後、より効率的にTDP-43封入体形成を誘導する手法の同定を試みる必要がある。

TDP-43蛋白质病TDP-43在多种疾病组中观察到核蛋白TDP-43形成胞质内包含，但是所有这些疾病都被强烈怀疑参与衰老。这项研究旨在仔细研究细胞衰老引起的TDP-43蛋白质病的分子机制，通过揭示在人工DNA损伤诱导的细胞衰老细胞中发现的TDP-43包含体的机制。去年，我们发现了一种辐射辐射方法，是一种有效诱导TDP-43包含体的细胞衰老方法。今年，我们使用该模型分析了TDP-43包容体形成的机制。以核酸为TDP-43聚合种子，进行了比较，以确定单链DNA或双链DNA是否与TDP-43包含体显示更高的共定位。结果，发现TDP-43细胞质夹杂物经常与核外泄漏的双链DNA共定位。为了表征这种共定位的细胞质双链DNA，通过激光显微解剖分离TDP-43包含形成细胞，并尝试了测序。结果，克隆的采集率显着较低，即使获得了获得的序列，许多获得的序列也包含人类基因组序列中的无与伦比的序列。此外，即使在与人序列相匹配的克隆中，也没有获得可重现的序列。人们认为这是由于获得的TDP-43包含细胞的低频，并且缺乏拷贝数是主要原因。另一方面，与人序列相匹配的克隆中的丝粒和端粒区域的高频是一个显着的结果。为了得出结论，有必要尝试确定将来会更有效地诱导TDP-43纳入形成的方法。