凝集体難病の予防法確立に向けた小胞体膜タンパク質品質管理機構の解明

阐明内质网膜蛋白质量控制机制，建立疑难聚集性疾病的预防方法

基本信息

批准号：
22KJ2356
负责人：
城裕己
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2356/
关键词：
小胞体タンパク質凝集体 CLN6

项目摘要

本研究の目的はタンパク質凝集体難病の予防法確立である。タンパク質凝集体の異常蓄積はアルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症（ALS）をはじめとする神経変性疾患において共通の病理学的特徴であり、発症要因とも捉えられている。これまで小胞体膜微小環境にタンパク質凝集体の形成を抑止する機能（凝集抑止機能）が備わることを見出し、同機能の実体分子として小胞体7回膜貫通タンパク質Ceroid Lipofuscinosis Neuronal protein 6(CLN6)を報告した。研究代表者はCLN6を取り巻く分子ネットワークを解明することで、小胞体膜微小環境においてタンパク質凝集を制御する「タンパク質品質管理機構」を実証できると考えており、研究期間内に「タンパク質品質管理機構」に基づくタンパク質凝集体難病の予防法提示を目指している。令和4年度には、単離・同定済みのCLN6の共働候補分子について細胞から個体レベルまでを解析し、以下3点を明らかにした。（１）CLN6共働候補分子のうち、2分子が凝集抑止機能を発揮することを確認し、（２）CLN6における2分子の結合領域を明らかにした。（３）CRISPR-Cas9システムを利用してゼブラフィッシュ受精卵で共働候補分子をノックアウトすることでタンパク質品質管理機構の不全モデル確立を目指した。この研究成果は、小胞体膜微小環境における「タンパク質品質管理機構」の一端を明らかにしたことを意味しており、タンパク質凝集体難病全般を「タンパク質品質管理機構」の破綻が引き起こす疾患として捉えなおすことで新規の治療・予防法を提示できると考えている。

本研究的目的是建立顽固性蛋白质聚集病的预防方法。蛋白质聚集体的异常积累是神经退行性疾病的常见病理特征，包括阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症（ALS），并被认为是一个促成因素。我们发现内质网膜微环境具有抑制蛋白质聚集体形成的功能（聚集抑制功能），并鉴定出内质网七次跨膜蛋白蜡质脂褐质神经元蛋白6（CLN6）作为实质分子，具有报告了相同的功能。首席研究员相信，通过阐明CLN6周围的分子网络，他将能够证明控制内质网膜微环境中蛋白质聚集的“蛋白质质量控制机制”，我们的目标是提出一种基于顽固性蛋白质聚集疾病的预防方法。在2020财年，我们对分离鉴定的CLN6协同候选分子从细胞到个体水平进行了分析，并阐明了以下三点。 (1)证实了两个CLN6协同候选分子表现出聚集抑制功能，并且(2)阐明了这两个分子在CLN6中的结合区域。 (3)通过使用CRISPR-Cas9系统敲除斑马鱼受精卵中的协同候选分子，我们的目的是建立蛋白质质量控制机制失败的模型。这一研究结果意味着内质网膜微环境中的部分“蛋白质质量控制机制”已被阐明，有必要重新将所有疑难蛋白聚集体疾病视为“蛋白质质量控制机制”失效导致的疾病。我们相信，这将使我们能够提出新的治疗和预防方法。