TDP-43病理とTBK1によるタンパク質代謝制御に着目したALSの病態解明

阐明 ALS 的病理学，重点关注 TDP-43 病理学和 TBK1 的蛋白质代谢控制

• 批准号: 22KJ1608
• 负责人: 酒井 昭平
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1608/
• 关键词: ALS; TDP-43病理; TBK1; 疾患モデルマウス; ゲノム編集; Cre loxP システム

本年度はTDP-43病理を再現することが期待される新規ALSモデルマウスの作成およびTBK1によるTDP-43病理抑制メカニズムの解明に取り組んだ。モデルマウスの作成に関して、CRISPR/Cas9システムを用いたノックイン法により、凝集性の高い変異TDP-43をCreレコンビナーゼ依存的に特定の細胞種で発現する遺伝子改変マウスを2ライン樹立することに成功した。本マウスを用いて本格的な表現系・病理解析を実施する前に、遺伝的背景の統一およびゲノム編集に伴うオフターゲット効果の排除を目的として戻し交配を実施し、現時点で3世代分が完了している。なお予備検討としてMBP-Creマウスとの異種交配を実施し、Cre依存的な変異TDP-43の発現を確認している。また当初の計画通り、ALS患者の病理像で認められる神経細胞選択的なTDP-43病理形成を本マウスモデルで再現するため、Chat-CreおよびThy1-CreERT2マウスを購入し、学内SPF施設への導入が完了した。ALS遺伝子TBK1によるTDP-43病理抑制メカニズムの解明に関して、神経様細胞株における遺伝子ノックダウンや阻害剤を用いたin vitroの系を用いて、リン酸化酵素であるTBK1がTDP-43病理を抑制するのに重要な基質の同定を試みた。その結果、これまでTDP-43病理との関連が報告されていない免疫系の分子をその候補として見いだすことができた。先行研究では、TBK1によるTDP-43病理抑制メカニズムとしてp62やOptineurinのリン酸化を介したオートファジー経路の寄与が想定されているが、本研究で見出されたリン酸化基質およびその下流のパスウェイはオートファジー経路とは独立したものであり、TBK1による新規のTDP-43代謝メカニズムが存在することが示唆され現在その詳細な解析を進めている。

This year は TDP - 43 pathological を reappearance す る こ と が expect さ れ る new rules ALS モ デ ル マ ウ ス の made お よ び TBK1 に よ る TDP - 43 pathologic inhibition メ カ ニ ズ ム の interpret に group take り ん だ. モ デ ル マ ウ ス の made に masato し て, CRISPR/Cas9 シ ス テ ム を with い た ノ ッ ク イ ン method に よ り, agglutination の high い - different TDP - 43 を Cre レ コ ン ビ ナ ー ゼ dependent に の cell specific kind of で 発 now す る heritage 伝 child change - マ ウ ス を 2 ラ イ ン set す る こ と に successful し た. This マ ウ ス を with い て な performance system, the grid pathological parsing を be applied す る に before, but 伝 background の unified お よ び ゲ ノ compiling に ム with う オ フ タ ー ゲ ッ ト unseen fruit の exclude を purpose と し て 戻 し mating を be し, current で 3 generation points finished が し て い る. Beg と な お reserve 検 し て MBP - Cre マ ウ ス と の interbreed を be し, Cre dependent な - different TDP - 43 の 発 を now confirmed し て い る. ま た の original plan through り, ALS patients の pathological like で め ら れ る god 経 cell sentaku な TDP - 43 pathological form を this マ ウ ス モ デ ル で reappearance す る た め, Chat - Cre お よ び Thy1 - CreERT2 マ ウ ス を buy し, learn SPF facilities へ の import finished が し た. ALS posthumous son 伝 TBK1 に よ る TDP - 43 pathologic inhibition メ カ ニ ズ ム の interpret に masato し て, god 経 others in cell lines に お け る posthumous son 伝 ノ ッ ク ダ ウ ン や resistance against tonic を い た in vitro の is を with い て, リ ン acidification enzyme で あ る TBK1 が TDP - 43 pathological を inhibit す る の に important の な matrix with fixed を try み た. そ の results, こ れ ま で TDP - 43 pathological と の masato even が report さ れ て い な い immune system の molecular を そ の alternate と し て see い だ す こ と が で き た. Leading research で は, TBK1 に よ る TDP - 43 pathologic inhibition メ カ ニ ズ ム と し て p62 や Optineurin の リ ン acidification を interface し た オ ー ト フ ァ ジ ー 経 road の send が scenarios さ れ て い る が, this study で see さ れ た リ ン acidification matrix お よ び そ の obscene の パ ス ウ ェ イ は オ ー ト フ ァ ジ ー 経 road と は し independently た も の で あ り, TBK1 に よ る new rules の TDP - 43 metabolic メ カ ニ ズ ム が exist す る こ と が in stopping さ れ now そ の detailed analytical を into め な て い る.

项目成果

Humoral factor induced by TBK1 facilitates elimination of abnormal monomeric TDP-43

TBK1诱导的体液因子促进异常单体TDP-43的消除

• 发表时间: 2022
• 作者: Shohei Sakai;Kotaro Oiwa;Seiji Watanabe;Okiru Komine;Koji Yamanaka
• 通讯作者: Koji Yamanaka

Development of two novel reporters to monitor mitochondria-associated membrane for understanding the pathomechanism of neurodegenerative diseases

开发两种新型报告基因来监测线粒体相关膜，以了解神经退行性疾病的病理机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Shohei Sakai;Seiji Watanabe;Koji Yamanaka
• 通讯作者: Koji Yamanaka

Establishment of a new TDP-43 mouse model using a CRISPR/Cas9-mediated knock-in strategy

利用CRISPR/Cas9介导的基因敲入策略建立新的TDP-43小鼠模型

• 发表时间: 2023
• 作者: Shohei Sakai;Seiji Watanabe;Yui Wake;Mutsumi Chikusa;Kotaro Oiwa;Seiji Kito;Koji Yamanaka
• 通讯作者: Koji Yamanaka

TBK1 selectively eliminates abnormal monomeric TDP-43 via humoral factors

TBK1通过体液因子选择性消除异常单体TDP-43

• 发表时间: 2022
• 作者: Shohei Sakai;Seiji Watanabe;Koji Yamanaka
• 通讯作者: Koji Yamanaka