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ALS病因タンパク質FUSの凝集体形成機構および神経毒性発揮機序の解明

阐明ALS致病蛋白FUS的聚集体形成机制和神经毒性机制

基本信息

批准号：
22KJ0792
负责人：
岸野祐也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
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 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0792/
关键词：
FUS ALS FTLD

项目摘要

筋萎縮性側索硬化症(ALS)や前頭側頭葉変性症(FTLD)などの神経変性疾患の患者の一部では、神経細胞内にFUSからなる封入体が認められる。本研究では、この封入体が神経毒性を発揮することが疾患の原因となるとの仮説に立脚し、FUSの凝集体形成機構および凝集体形成による神経毒性発揮機構の解明を目指し、検討を行っている。1) 培養細胞において、Casein kinase 1 δ/ε(CK1δ/ε)によりFUSがリン酸化され、可溶性が上昇することを見出した。次に、FUS トランスジェニックショウジョウバエ(TG fly)を用いて神経毒性の評価を行ったところ、FUSの複眼特異的TG flyもしくは運動ニューロン・感覚ニューロン特異的TG flyにおいて、CK1δの共発現により毒性が減弱する結果を得た。これらの結果により、FUSの可溶性上昇が神経毒性減弱に繋がる可能性が示唆された。2) 培養細胞にメチル化抑制剤であるadenosine dialdehyde処理を行うことで、FTLD-FUS患者のニューロンで認められるFUSのarginine hypomethylationを起こした結果、FUSの可溶性が低下した。また、塩濃度の勾配を用いた分画方法のもとで、ショウジョウバエでの神経毒性が軽減することが報告されているallS変異(FUSのlow complexity domain内のチロシンを全てセリンに変異させた変異体)による可溶性の上昇が認められた。3) 培養細胞内でFUSを集めて凝集体を形成させることを目的として、青色光照射で集まる Cry2oligタグを付加したCRY2olig-mCherry-FUSを培養細胞に発現させた結果、青色光を長時間照射した場合にはCRY2olig-mCherry-FUSが細胞内で集まることを共焦点顕微鏡下で確認した。

Some patients with neurodegenerative disorders such as ALS and FTLD have been identified as FUS. This study aims to investigate the mechanism of neurotoxicity of FUS, the mechanism of FUS aggregation and the mechanism of FUS aggregation. 1)In cultured cells, Casein kinase 1 δ/ε(CK1δ/ε), FUS, and soluble protein increased. In addition, FUS compound eye specific TG fly was used to evaluate neurotoxicity, and the results showed that the neurotoxicity of FUS compound eye specific TG fly was reduced. The results indicate that the solubility of FUS increases and the neurotoxicity decreases. 2)FUS solubility was decreased after FLD-FUS patients were treated with adenosine dihydrate. The concentration of FUS in the low complexity domain of the FUS is different from that in the low complexity domain of the FUS. 3)FUS aggregation in cultured cells was observed under confocal microscopy when irradiated with cyan light for a long time.