NAD過剰産生マウス(Wlds系統)を利用した神経回路網老化関連タンパク質の探索

研究目標 本研究の最終目標は、神経回路網老化関連タンパク質の同定により、社会に神経回路網老化予防の標的を提示することにあった。神経突起変性を回路網老化のモデルとし、標的候補としてタンパク質アセチル化に着目し、研究を推進した。研究成果 前年度発見した神経突起変性時に上昇するタンパク質アセチル化は、全て擬陽性であった。さらに、複数の研究機関より、神経突起とタンパク質アセチル化との関係を否定する報告がなされた。これら内外の状況を総合的に判断し、早期に新しい標的に対象を移した結果、以下の神経回路網機能発達・維持に関わる新しい知見を得た。1.微小管を構成するチューブリンのうち、アルファチューブリンのポリグルタミン酸化修飾が、神経回路網の情報伝達機能を維持するために必要であることを見出した。すなわち、アルファチューブリンポリグルタミン酸化酵素の欠失マウスでは、老化や神経変性疾患に見られるように、モータータンパク質による神経突起内物質輸送が障害され、神経同士のシナプス伝達効率が低下した(PNAS誌に発表)。2.ベータチューブリンのポリグルタミン酸化修飾が、神経回路網の構造的発達・維持に重要であることを見出した。すなわち、本研究で発見したベータチューブリン修飾酵素のノックダウンにより、神経突起の発達が顕著に抑制された(JBC誌に発表)。これらの知見は、機能的・構造的に神経回路網の発達・維持機構を説明し、神経回路網老化予防のために新たな標的を提示できる。

研究目標 本研究の最終目標は、神経回路網老化関連タンパク質の同定により、社会に神経回路網老化予防の標的を提示することにあった。神経突起変性を回路網老化のモデルとし、標的候補としてタンパク質アセチル化に着目し、研究を推進した。研究成果 前年度発見した神経突起変性時に上昇するタンパク質アセチル化は、全て擬陽性であった。さらに、複数の研究機関より、神経突起とタンパク質アセチル化との関係を否定する報告がなされた。これら内外の状況を総合的に判断し、早期に新しい標的に対象を移した結果、以下の神経回路網機能発達・維持に関わる新しい知見を得た。1.微小管を構成するチューブリンのうち、アルファチューブリンのポリグルタミン酸化修飾が、神経回路網の情報伝達機能を維持するために必要であることを見出した。すなわち、アルファチューブリンポリグルタミン酸化酵素の欠失マウスでは、老化や神経変性疾患に見られるように、モータータンパク質による神経突起内物質輸送が障害され、神経同士のシナプス伝達効率が低下した(PNAS誌に発表)。2.ベータチューブリンのポリグルタミン酸化修飾が、神経回路網の構造的発達・維持に重要であることを見出した。すなわち、本研究で発見したベータチューブリン修飾酵素のノックダウンにより、神経突起の発達が顕著に抑制された(JBC誌に発表)。これらの知見は、機能的・構造的に神経回路網の発達・維持機構を説明し、神経回路網老化予防のために新たな標的を提示できる。