複合型ユビキチン鎖を標的とした筋萎縮性側索硬化症の病態解明と創薬シーズの開拓

通过靶向复杂的泛素链阐明肌萎缩侧索硬化症的病理学并开发药物发现种子

基本信息

批准号：
22K18385
负责人：
徳永文稔
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

我々は、直鎖状ユビキチン鎖(M1鎖)を生成するヒト唯一のユビキチンリガーゼ(E3)であるLUBACを同定し、炎症・免疫制御に重要なNF-κBシグナル活性化に不可欠であることを見出した(Nature Cell Biol., 2009; Nature, 2011)。さらに、ALSの原因遺伝子一つであるオプチニューリン(OPTN)が直鎖状ユビキチン鎖結合タンパク質であることを明らかにするとともに、ALS型変異OPTNはM1鎖結合能とNF-κB活性抑制能を喪失していること、OPTN変異ALS患者由来の神経細胞内封入体に直鎖状ユビキチン鎖が共局在することを見出した(Nature Commun., 2016)。その後、孤発性ALSやアルツハイマー病のtauタンパク質封入体においても、微細な封入体ではプロテアソーム分解に関わるK48ユビキチン鎖のみ検出されるが、太い線維ではK48、K63、M1鎖など多様なユビキチン鎖が混在することを突き止めた。これはM1鎖を含む多様なユビキチン鎖生成がALSなど神経変性疾患における封入体形成やタンパク質毒性（プロテイノパチー）に関与する可能性を示唆している。我々は、LUBAC特異的阻害剤(HOIPIN-8)を独創的に開発しており(Commun. Biol., 2021)、今回、HOIPIN-8によってM1鎖生成を抑制することでALSに特徴的なTDP-43の凝集体形成へ対する影響を細胞レベルで解析した。その結果、LUBACの欠損やHOIPIN-8によってTDP-43凝集体生成が抑制されることを明らかにした(Cells, 2022)。本研究からLUBAC活性抑制がALS進行を制御する可能性が示唆されたので、今後ALSモデルマウスを用いてin vivoでのHOIPIN-8薬効解析を目指す。

我们鉴定了 LUBAC，这是唯一产生线性泛素链（M1 链）的人类泛素连接酶 (E3)，并发现它对于 NF-κB 信号激活至关重要，而这对于炎症和免疫调节非常重要 (Nature Cell Biol.,自然，2011）。此外，我们还发现，ALS 的致病基因之一 optineurin (OPTN) 是一种线性泛素链结合蛋白，ALS 型突变体 OPTN 失去了结合 M1 链并抑制 NF-κB 活性的能力。线性泛素链共定位于 OPTN 突变 ALS 患者的神经元内包涵体中（Nature Commun., 2016）。随后，在散发性ALS和阿尔茨海默病的tau蛋白包涵体中，细包涵体中仅检测到参与蛋白酶体降解的K48泛素链，但粗纤维I中检测到K48、K63和M1链等各种泛素链。发现有混合物。这表明，包括 M1 链在内的各种泛素链的产生可能与 ALS 等神经退行性疾病中的包涵体形成和蛋白质毒性（蛋白质病）有关。我们创造性地开发了一种LUBAC特异性抑制剂（HOIPIN-8）（Commun. Biol., 2021），这次，通过用HOIPIN-8抑制M1链的产生，我们开发出了ALS的TDP特征——的效果。 43 在细胞水平上分析了聚集体形成。结果表明，LUBAC 缺乏和 HOIPIN-8 抑制了 TDP-43 聚集体的形成 (Cells, 2022)。由于本研究表明抑制 LUBAC 活性可能控制 ALS 进展，因此我们旨在使用 ALS 模型小鼠分析 HOIPIN-8 的体内药效。