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Function of chromatin remodelers in nuclear compartment organization of Cabeza and ALS pathogenesis

染色质重塑因子在 Cabeza 核区室组织和 ALS 发病机制中的功能

基本信息

批准号：
15F15789
负责人：
山口政光
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに、ショウジョウバエのlncRNAの一つであるhsrωがヒトALSの原因遺伝子FUSのショウジョウバエホモログdFUSに遺伝学的にまた物理的に相互作用することを明らかにした。またhsrωのノックダウン系統を用いた解析から、hsrωがdFUS mRNAレベルを制御すると共に、dFUSタンパク質の核・細胞質局在のバランスを調節することを明らかにした。平成29年度は、それまでの研究を発展させて、遺伝学実験と生化学的解析を組み合わせることにより、ヒトFUSをショウジョウバエの複眼原基で発現させると、ヒトFUSは可溶性分画に存在し、その結果細胞毒性を示して、赤色色素の消失を伴う成虫複眼形態異常を誘導することを明らかにした。このショウジョウバエでhsrω lncRNAをノックダウンすると、この複眼形態異常がレスキューされることを見出した。hsrωノックダウンにより、dFUS mRNAレベルが低下した。また面白いことに、hsrωノックダウンが可溶性のヒトFUSを減少させ、またそれと同時に不溶性のヒトFUS-LAMP1凝集体形成を促進することを見出した。hsrωノックダウンによりもたらされるこれらの現象が、結果的に細胞毒性を示す可溶性のヒトFUS量を減少させ、複眼形態異常をレスキューしたと考えられる。さらに詳細な解析を進めることにより、細胞質のFUS-LAMP1凝集体は、プロテアソーム、オートファジー、リソソームのいずれによる分解も受けず、細胞質内の安全な貯蔵物として隔離されて存在することを見出した。この発見は細胞質のFUS凝集体形成へのLAMP1の新しい機能を示したものとして学術的意義がある。またこれらの研究は、FUSタンパク質の異常が関与する様々な神経変性疾患の理解に役立つと共に、ALSやFTLDなどの新規治療標的候補を提示したものとしても意義がある。

In the past year, we have developed a new approach to the interaction between human and ALS genes. hsr ω and dFUS mRNA expression system are used to analyze, control, and regulate the expression of dFUS mRNA in nuclear and cytoplasmic tissues. In 2009, the research on the development, genetic research and biochemical analysis was carried out, and FUS was used to detect the presence of soluble components, the results of cytotoxicity, the disappearance of red pigments, and the induction of morphological abnormalities in adult compound eyes. This is the first time we've seen this. hsrωThe soluble FUS was reduced and the insoluble FUS-LAMP1 aggregate was promoted. The results of the study showed that the amount of soluble FUS was decreased, and the morphology of the compound was abnormal. Detailed analysis of FUS-LAMP1 aggregates in the cytoplasm shows that there is no safe storage in the cytoplasm. The discovery of FUS aggregates in the cytoplasm demonstrates the new function of LAMP1. The study, FUS, FLD, FUS, F