膜トポロジー変化に着目した核膜病の分子機序解明と心臓・筋疾患の治療標的分子探索

阐明核膜疾病的分子机制，重点关注膜拓扑结构的变化，寻找心脏和肌肉疾病的治疗靶分子

• 批准号: 22K16103
• 负责人: 四宮 春輝
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16103/
• 关键词: 核膜病; 不整脈原性心筋症; 膜トポロジー; 筋ジストロフィー

遺伝性心筋症患者と同一の遺伝子変化を導入した疾患モデル動物TMEM43-S358Lノックインラットを用いた生化学的解析によりこれまで明らかにしていたTMEM43変異蛋白の糖鎖修飾変化や小胞体から核膜への局在変化が、患者から樹立したヒトiPS心筋細胞においても同様に認められるかを検証した。通常状態では、健常者由来と患者由来のiPS心筋細胞で分子修飾や局在に明らかな変化は見られなかったが、細胞に小胞体ストレスをかけることで患者由来の細胞においてのみ、糖鎖修飾変化や小胞体から核膜への局在変化が見られることを明らかにした。また、PAタグを付加したTMEM43の野生型と変異型のアデノウイルスベクターを新生児心筋細胞に発現させ、相互作用蛋白の同定を試みた。相互作用蛋白の結合の特異性を上げるために細胞内分画を行なった上で検証を行なったところ、野生型のTMEM43蛋白には結合するにも関わらず、変異型のTMEM43蛋白には結合しない小胞体膜蛋白を同定した。さらに、核膜に蓄積した変異型TMEM43蛋白が核内の遺伝子発現に及ぼす影響を明らかにするために、まだ明らかな心臓線維化の表現型が出ていない6ヶ月齢のラットを用いて、心臓の外層と内層からそれぞれ心筋組織を採取し解析を行なった。TMEM43-S358Lノックインラットの心筋では、野生型ラットと比較して心臓の内層外層間のイオンチャネルやトランスポーターに関連する遺伝子群の発現差が減少しており、これらの遺伝子発現差の減少がノックインラットの催不整脈性に関与している可能性が示唆された。

TMEM 43-S358L is a new type of protein that can be used in the diagnosis and treatment of heart disease. Normal state, healthy origin, patient-derived iPS cardiac muscle cells, molecular modifications, changes in light, changes in cell size, changes in sugar lock modification, changes in cell size, changes in nuclear membrane, changes in light. In addition, the wild type variant of TMEM43 was identified by the identification of its interacting proteins. The binding specificity of the interacting protein is determined by the intracellular distribution of the protein, the binding specificity of the wild-type TMEM43 protein, and the binding specificity of the heterogeneous TMEM 43 protein. In addition, the accumulation of TMEM43 protein in the nuclear membrane affects the expression of DNA in the nucleus and the expression of DNA in the outer layer of the heart. TMEM43-S358L shows the possibility of reducing the occurrence difference of the genetic subgroup associated with the reduction of the occurrence difference of the genetic subgroup associated with the reduction of the occurrence difference of the genetic subgroup associated with the reduction of the occurrence difference of the genetic subgroup associated with the acceleration of the pulse.

项目成果

膜トポロジー変化を伴う核膜蛋白 TMEM43 S358L による心筋症の新規病態機序

核膜蛋白TMEM43 S358L伴膜拓扑变化引起心肌病的新病理机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 呉家賢;井上剛;四宮春輝
• 通讯作者: 四宮春輝