ALSの新規細胞質封入体構成蛋白質Drb1による細胞毒性獲得機構の解明

阐明新型细胞质包涵蛋白 Drb1 在 ALS 中的细胞毒性获得机制

• 批准号: 17K18049
• 负责人: 益子 貴史
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K18049/
• 关键词: RNA結合蛋白質; Drb1; RBM45; 細胞質封入体; 核‐細胞質間シャトル; 核-細胞質間シャトル; 神経分子病態学; 脳神経疾患

Drb1はマウス胎生期中枢神経組織において強く発現する蛋白質として同定されたRNA結合蛋白質である。近年、Drb1は神経難病である筋萎縮性側索硬化症（ALS)患者の神経細胞細胞質において凝集体を構成する蛋白質の一つとして示され、ALSの分子病態に関わる蛋白質としての可能性が示唆された。このことからDrb1が凝集体形成機構や細胞毒性獲得機構にどのように関わっているか、あるいはDrb1の細胞内における機能を解明することは重要課題である。これまでの研究により、Drb1の核内移行シグナルおよびリンカー領域におけるロイシンリッチ配列への変異導入によって細胞質内凝集体が形成されること、さらにこの凝集体形成モデル細胞ではミトコンドリア膜電位低下の生ずることが示されてきたが、その背景にある分子機序はまだ不明のままである。そこで研究者はDrb1の細胞内で果たす生理的機能を解明することを目的として、Drb1が相互作用する蛋白質の同定やDrb1がRNA結合蛋白質として標的とするRNA配列を明らかにすることを課題とした。in vitro発現系を用いて精製したDrb1蛋白質によってHeLa細胞細胞質抽出液よりプルダウンアッセイにより、相互作用蛋白質を抽出した。RNA代謝に関わる蛋白質群が多く同定された。またiCLIP法を用いてマウス胎児脳組織において結合する標的RNAおよびその候補配列を検索した。これら候補配列から、過去の報告でinvitroにおいて標的RNAの候補配列として挙げられたプリンリッチな配列を対象にゲルシフトアッセイを行い、Drb1がその候補標的配列と直接結合することを同定した。

Drb1 is a protein that is strongly expressed in the central nervous system during prenatal development and is also a RNA binding protein. In recent years, Drb1 has demonstrated the protein composition of cytosol aggregates in patients with neurotrophic lateral sclerosis (ALS), and the possibility of protein composition in molecular pathology of ALS has been demonstrated. Drb1 aggregation mechanism and cytotoxicity mechanism are important topics for understanding Drb1 intracellular function. In this study, the molecular mechanism of intracellular migration of Drb1 in the cytoplasm and the formation of aggregates in the cytoplasm were studied. The researchers are trying to understand the physiological function of Drb1 in cells, the protein identity of Drb1 and RNA binding protein, and the RNA alignment of Drb1 and RNA binding protein. In vitro expression system: purification of Drb1 protein and extraction of interacting proteins from HeLa cytoplasmic extracts RNA metabolism is related to the protein group. The iCLIP method is used to identify the target RNA in the fetal tissue. The candidate alignment of the previous report is the same as that of the previous report.