マルチオミクス解析による翻訳制御異常に着目したALS/FTDの病態解明

筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症に関わる変異型TDP-43タンパク質は核内だけでなく、細胞質にも局在することが知られている。しかしこれまで、TDP-43の細胞質における機能には不明な点が多く、いまだ十分に理解されていない。筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症では、家族性の変異型TDP-43タンパク質が細胞質で凝集体を形成するため、それに伴って細胞質での本来の機能も低下または欠失すると考えられ、TDP-43タンパク質の細胞質での機能解析は重要な研究課題である。本年度は、哺乳動物細胞を用いてTDP-43タンパク質の翻訳に関わる機能を調べるためのマルチオミクス技術の条件の最適化の検討を引き続き行った。特に、細胞質におけるTDP-43タンパク質の発現や細胞内局在を調べることで、TDP-43タンパク質が相互作用している核酸やタンパク質を網羅的に調べるための各種手法を確立し、それらの因子を同定した。さらには、野生型および家族性変異をもつ全長または断片型のTDP-43を大腸菌中で発現させ、高度に精製を行った。それら各種のTDP-43タンパク質を様々な条件下で凝集させ、易動性の高い液滴や構造の硬いアミロイド線維を生成させた。それらと各種細胞内因子および翻訳因子との相互作用を調べるための実験系を確立させ、これら細胞内因子との相互作用によって凝集体の性質が変化することを見出した。これらの研究を通して、TDP-43タンパク質の細胞内翻訳制御を明らかにするための技術開発を進め、新たな知見を得ることができた。

筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症に関わる変異型TDP-43タンパク質は核内だけでなく、細胞質にも局在することが知られている。しかしこれまで、TDP-43の細胞質における機能には不明な点が多く、いまだ十分に理解されていない。筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症では、家族性の変異型TDP-43タンパク質が細胞質で凝集体を形成するため、それに伴って細胞質での本来の機能も低下または欠失すると考えられ、TDP-43タンパク質の細胞質での機能解析は重要な研究課題である。本年度は、哺乳動物細胞を用いてTDP-43タンパク質の翻訳に関わる機能を調べるためのマルチオミクス技術の条件の最適化の検討を引き続き行った。特に、細胞質におけるTDP-43タンパク質の発現や細胞内局在を調べることで、TDP-43タンパク質が相互作用している核酸やタンパク質を網羅的に調べるための各種手法を確立し、それらの因子を同定した。さらには、野生型および家族性変異をもつ全長または断片型のTDP-43を大腸菌中で発現させ、高度に精製を行った。それら各種のTDP-43タンパク質を様々な条件下で凝集させ、易動性の高い液滴や構造の硬いアミロイド線維を生成させた。それらと各種細胞内因子および翻訳因子との相互作用を調べるための実験系を確立させ、これら細胞内因子との相互作用によって凝集体の性質が変化することを見出した。これらの研究を通して、TDP-43タンパク質の細胞内翻訳制御を明らかにするための技術開発を進め、新たな知見を得ることができた。