Does GPI-anchored modification promote the pathogenicity and transmissibility of alpha-synucleinopathies?

GPI 锚定修饰是否会促进 α-突触核蛋白病的致病性和传播性？

• 批准号: 20K21579
• 负责人: 新 竜一郎
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21579/
• 关键词: アルファシヌクレイン; GPIアンカー; レビー小体病; 多系統萎縮症; αシヌクレイン; プリオンタンパク質; タウ蛋白; TDP-43; プリオン

プリオン病以外のタンパク質異常凝集性神経変性疾患（アルツハイマー病、レビー小体病、タウオパチー等）の伝達性や病原性はプリオン病と比較すると相対的に低く、そのメカニズムに質的な違いがあることが想定される。その要因としてプリオンタンパク質（PrP）のC末端に翻訳後修飾として付加されるGPIアンカーの存在が考えられる。本研究ではレビー小体病の病原タンパク質アルファシヌクレイン（Asyn）にGPIアンカーを付加して発現するように 遺伝子操作し、その凝集様式・疾患伝達性と神経変性のメカニズムを解明することを目的としている。まず、GPIアンカー付加シグナルペプチドをAsynのN末とC末に導入し、それぞれのタンパク質へのGPIアンカー修飾型を構築した。GPIアンカー付加シグナルペプチドとしてはPrPのものを使用した。構築した発現ベクターを培養細胞（N2a）に一過性に導入し、Asynの発現をウェスタンブロットにより確認したところ、GPIアンカーが導入されたことを反映し、GPIアンカーのない通常のAsynより分子量は上昇していた。次に、恒常的発現細胞を得るため、トランスポゾンのPiggyBac systemを用いて薬剤セレクションを行ったが、高発現細胞を得ることはできなかった。しかし、遺伝子レベルの導入はPCRで確認していたため、プロテアソーム抑制剤を投与したところ、発現の上昇を認めたことから、GPI（＋）Asynがプロテアソームでの分解が上昇している可能性が示された。一方、N2a細胞にAsynを恒常的に発現する細胞を得ることができたため、それらにレビー小体病や多系統萎縮症の脳ホモジネートを添加してプリオンのようなＡｓｙｎ凝集体の”感染“細胞が得られるかどうか現在検証している。

プ リ オ ン disease outside の タ ン パ ク quality abnormal agglutinative 経 god - disorder (ア ル ツ ハ イ マ ー disease, レ ビ ー corpuscle disease, タ ウ オ パ チ ー etc) の 伝 reach や pathogenicity は プ リ オ ン disease と compare す る と phase に low く, seaborne そ の メ カ ニ ズ ム に qualitative な violations い が あ る こ と が scenarios さ れ る. そ の by と し て プ リ オ ン タ ン パ ク mass (PrP) の C terminal に modification after turn 訳 と し て plus さ れ る GPI ア ン カ ー の exist が exam え ら れ る. This study で は レ ビ ー の corpuscle disease pathogen タ ン パ ク qualitative ア ル フ ァ シ ヌ ク レ イ ン (Asyn) に GPI ア ン カ ー を plus し て 発 now す る よ う に heritage 伝 し operation, そ の agglutination 伝 others type, disease of sex と 経 god - sex の メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と を purpose と し て い る. ま ず, GPI ア ン カ ー plus シ グ ナ ル ペ プ チ ド を Asyn の N と C at the end of the late に import し, そ れ ぞ れ の タ ン パ ク qualitative へ の GPI ア ン カ ー type modified を build し た. GPIア カ カ カ カ is used in conjunction with シグナ シグナ ペプチドと て て て PrP <s:1> を を を is used in conjunction with を た. Build し た 発 now ベ ク タ ー を cultured cells (N2a) に transient に import し, Asyn の 発 now を ウ ェ ス タ ン ブ ロ ッ ト に よ り confirm し た と こ ろ, GPI ア ン カ ー が import さ れ た こ と を reflect し, GPI ア ン カ ー の な い usually の Asyn よ り molecular weight は rise し て い た. Time に, constant 発 now cell を る た め, ト ラ ン ス ポ ゾ ン の PiggyBac system を with い て 薬 tonic セ レ ク シ ョ ン を line っ た が, high 発 now cell を る こ と は で き な か っ た. し か し, but 伝 レ ベ ル の import は PCR で confirm し て い た た め, プ ロ テ ア ソ ー ム inhibit tonic を cast with し た と こ ろ, 発 now rising の を め た こ と か ら, GPI (+) Asyn が プ ロ テ ア ソ ー ム で の decomposition が rise し て い が る possibility in さ れ た. Side, N2a cells に Asyn を constant に 発 now す を る cells have る こ と が で き た た め, そ れ ら に レ ビ ー corpuscle disease や multiple system atrophy の 脳 ホ モ ジ ネ ー ト を add し て プ リ オ ン の よ う な Asyn coagulation collective の "infected" cell が must ら れ る か ど う か 検 card now し て い る.