αシヌクレイン伝播モデルショウジョウバエを用いた凝集体放出機構の解明

使用 α-突触核蛋白传播模型果蝇阐明聚集体释放机制

• 批准号: 21K15619
• 负责人: 新田 陽平
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15619/
• 关键词: ショウジョウバエ; αシヌクレイン; 伝播; シナプス; パーキンソン病; 神経変性

これまでに申請者は、ショウジョウバエの視覚系神経をモデルとしてパーキンソン病の原因タンパクであるαシヌクレインの非侵襲的伝播モデルの樹立を試みた。このモデルでは、特定のシナプスにおいてシナプス前細胞特異的にmCherryを結合させた病変型αシヌクレイン（αSynmut-mCherry）、シナプス後細胞特異的にGFPを結合させた野生型αシヌクレイン（αSynWT-GFP）を発現する遺伝子組み換えショウジョウバエを樹立した。これまでの研究で、αシヌクレインがretrogradeに移動しリソソーム内の酸性環境中に存在していることが示唆されていた。本年度では、引き続きシナプス前後細胞での凝集の移動の厳密な確認を行った。シナプス前細胞特異的にαSynmut-mCherryだけを発現させたショウジョウバエを、抗GFP抗体を用いて免疫染色したところ、GFPが発現していないにも関わらずシナプス前細胞の先端にシグナルが観察された。この結果は、昨年度に観察されたシナプス前細胞末端のシグナルが、抗体のバックグラウンドなのかシナプス後細胞から移動してきたものなのか判別を不可能にした。また、腸管神経叢から中枢神経系へのαシヌクレインの伝播を模倣するために全神経でαSynmut-mCherryを発現させたショウジョウバエを樹立した。筋肉への注射が技術的に困難であることから、αSynの線維化物（PFF）を摂食させたところ、腸管神経でのリン酸化αシヌクレイン（p-αSyn）のシグナルが有意に増加した。次に、αSynmut-mCherryを発現させていないハエにPFFを摂食させた所、腸管神経でのp-αSynのシグナルの増加は観察されなかった。これらの結果より、本モデルにおいては摂食されたPFFが未知の機構を用いて腸管神経に局在するαSynをリン酸化させ、病的状態に移行させていることが明らかとなった。

こ れ ま で に applicants は, シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の apparent 覚 is god 経 を モ デ ル と し て パ ー キ ン ソ ン diseases の タ ン パ ク で あ る alpha シ ヌ ク レ イ ン の 伝 sowing of noninvasive モ デ ル の set を try み た. こ の モ デ ル で は, specific の シ ナ プ ス に お い て シ ナ プ ス cells before specific に mCherry を combining さ せ た disease - type alpha シ ヌ ク レ イ ン (alpha Synmut - mCherry), シ ナ プ ス cells after specific に GFP を combining さ せ た wild-type alpha シ ヌ ク レ イ ン (alpha SynWT - GFP) を 発 now す る 伝 The subgroup み replaces えショウジョウバエを and establishes た. こ れ ま で の research で, alpha シ ヌ ク レ イ ン が retrograde に mobile し リ ソ ソ ー ム に の acidic environment exist within し て い る こ と が in stopping さ れ て い た. In this year, で 続, and before and after the introduction of 続 続 シナプス シナプス シナプス シナプス シナプス シナプス シナプス シナプス な, the aggregation, the movement, and the 厳 density な confirm を rows った. Before シ ナ プ ス cells specific に alpha Synmut - mCherry だ け を 発 now さ せ た シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ を を, GFP antibody with い て immune dyeing し た と こ ろ, GFP が 発 now し て い な い に も masato わ ら ず シ ナ プ ス cells before の apex に シ グ ナ ル が 観 examine さ れ た. こ の results は, yesterday's annual に 観 examine さ れ た シ ナ プ ス cells before end の シ グ ナ ル が, antibody の バ ッ ク グ ラ ウ ン ド な の か シ ナ プ ス cells after か ら mobile し て き た も の な の か discriminant を impossible に し た. ま た, insufflate god 経 plexus か ら central department of god 経 へ の alpha シ ヌ ク レ イ ン の 伝 sowing を imitate す る た め に all god 経 で alpha Synmut - mCherry を 発 now さ せ た シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ を set し た. Brawn へ の が injection technology に difficult で あ る こ と か ら, alpha Syn の line d compound (PFF) を, food さ せ た と こ ろ, insufflate god 経 で の リ ン acidification alpha シ ヌ ク レ イ ン (p - alpha Syn) の シ グ ナ ル が intentionally に raised し requirement by た. に, alpha Synmut - mCherry を 発 now さ せ て い な い ハ エ に PFF を, food さ せ た, intestinal canal by god 経 で の p - alpha Syn の シ グ ナ ル の raised plus は 観 examine さ れ な か っ た. こ れ ら の results よ り, this モ デ ル に お い て は, food さ れ た PFF が の institutions を with unknown い て insufflate god 経 に bureau in す る alpha Syn を リ ン acidification さ せ, disease state に transitional さ せ て い る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

MeDUsA：A novel method for quantification of degeneration using fly axons to evaluate neuroaxonal degeneration

MeDUsA：一种使用飞轴突量化变性来评估神经轴突变性的新方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 下地博之;糟谷奈那;北條賢;石川佳穂，池田将平，一瀬諭，長田穣，川津一隆，京極大助，古田世子，近藤倫生;新田陽平
• 通讯作者: 新田陽平

DZNE(ドイツ)

DZNE（德国）

MeDUsA: A novel system for automated axon quantification to evaluate neuroaxonal degeneration

• DOI: 10.1101/2021.10.25.465674
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Yohei Nitta;H. Kawai;Jiro Osaka;Satoko Hakeda-Suzuki;Y. Nagai;K. Doubková;Takashi Suzuki;G. Tavosanis;Atsushi Sugie

神経軸索変性の度合いを評価する自動定量システムMeDUsAの開発

开发神经轴突变性程度自动定量系统MeDUsA

新たなARF3の遺伝子変異を発見

发现新的ARF3基因突变