褐毛和種牛の封入体病の病態発生に対するメタロミクス的アプローチ

本研究の契機症例となった褐毛和種牛の封入体病では、特定の神経細胞の細胞質内にSOD1の異常凝集体からなる封入体形成が認められる。タンパク質の異常凝集は多くの神経変性疾患に共通する病理組織学的変化であり、細胞内外での凝集体形成機序については様々な仮説が立てられているが、遺伝子変異やアミノ酸置換のみでは説明できない。凝集体形成に関わるタンパク質に一部は金属元素によりその活性が制御されており、SOD1は銅や亜鉛イオンを活性中心に持つことから、凝集体形成機序に対する新たなアプローチとして、タンパク質と金属元素との関連性に着目した。本研究では、褐毛和種牛の封入体病の脳組織を用い、牛の脳における金属元素の構成と分布を明らかにすることを目的とする。動物組織の元素スクリーニングにはICP-AESを用い、初年度は正常組織を用いた元素分析手法の確立と背景データの取得を実施した。組織サンプルの前処理には高感度なマイクロ波質式分解法を基軸とするものの、多検体処理には不向きであったことから、乾式可易化法との比較を行い、各元素の検出感度などの最適化を実施している。また、新鮮凍結材料、ホルマリン固定組織、FFPEなど保存状態の異なる組織に対する処理方法の比較検討などを実施している。2年目移行は症例の組織と背景データとを比較し、疾患との関連が強く、かつ測定可能な元素の絞り込みを行う。対象となる元素についてはLA-ICP-MSなどによる局在証明なども検討したい。

本研究の契機症例となった褐毛和種牛の封入体病では、特定の神経細胞の細胞質内にSOD1の異常凝集体からなる封入体形成が認められる。タンパク質の異常凝集は多くの神経変性疾患に共通する病理組織学的変化であり、細胞内外での凝集体形成機序については様々な仮説が立てられているが、遺伝子変異やアミノ酸置換のみでは説明できない。凝集体形成に関わるタンパク質に一部は金属元素によりその活性が制御されており、SOD1は銅や亜鉛イオンを活性中心に持つことから、凝集体形成機序に対する新たなアプローチとして、タンパク質と金属元素との関連性に着目した。本研究では、褐毛和種牛の封入体病の脳組織を用い、牛の脳における金属元素の構成と分布を明らかにすることを目的とする。動物組織の元素スクリーニングにはICP-AESを用い、初年度は正常組織を用いた元素分析手法の確立と背景データの取得を実施した。組織サンプルの前処理には高感度なマイクロ波質式分解法を基軸とするものの、多検体処理には不向きであったことから、乾式可易化法との比較を行い、各元素の検出感度などの最適化を実施している。また、新鮮凍結材料、ホルマリン固定組織、FFPEなど保存状態の異なる組織に対する処理方法の比較検討などを実施している。2年目移行は症例の組織と背景データとを比較し、疾患との関連が強く、かつ測定可能な元素の絞り込みを行う。対象となる元素についてはLA-ICP-MSなどによる局在証明なども検討したい。