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筋強直性ジストロフィーにおける選択的スプライシングとリン酸化

强直性肌营养不良中的选择性剪接和磷酸化

基本信息

批准号：
13J08957
负责人：
趙一夢
金额：
$ 1.28万
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：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08957/
关键词：
SERCA1b SERCA1a 筋強直性ジストロフィー SERCA1 スプライシング制御リン酸化

项目摘要

筋強直性ジストロフィー（DM）では、SERCA1（筋小胞体 Ca2+ATP アーゼ１）のスプライシングが異常となり、SERCA1bの mRNA が検出される。ところで、DM 患者では細胞質内 Ca2+濃度が異常に上昇している。一方、SERCA1はCa2+ポンプで、細胞質内 Ca2+濃度調節に重要な役割を果たす。従って、SERCA1 のスプライシング異常に起因する発現異常が機能的阻害をもたらし、結果、細胞質内Ca2+濃度上昇を引き起こす仮説が考えられた。この仮説を検証するため、DM患者生検筋を用いてSERCA1bのタンパク質レベルでの発現解析を行ったところ、異常に発現していることが分かった。前年度の研究では、SERCA1アイソフォーム間の活性差異を示し、今年度は更に生化学的・構造学的解析を行い、その機構の一部を明らかにした。生化学的結果としては、SERCA1bはSERCA1aに比べて、ミクロソーム内のカルシウムイオン濃度が高い時に約半分にまでATP加水分解活性が下がることを発見した。また、ミクロソーム外のカルシウムイオンやマグネシウムイオン、ATP濃度の変化、測定pHの変化による活性比の変化は見られなかった。これらのことから、SERCA1bが多く発現しているDM患者では、SERCA1aに比べて充分にミクロソーム内にカルシウムイオンを汲み込めない可能性が考えられた。これは最初の仮説を支持する結果であった。構造学的結果としては、アデノウイルス発現系を利用し、活性を維持したまま大量発現や精製が困難である10回膜貫通型の膜タンパク質、SERCA1bの大量精製に成功し、世界で初めてSERCA1bの結晶化に成功した。分解能4オングストロームの結晶が得られ、尾部以外の構造については、SERCA1aとほぼ同じ立体構造をとることが分かった。現在、尾部の詳細な構造解析を進行中である。

The expression of SERCA1 mRNA was detected in the muscle tonic membrane (DM) and SERCA1 mRNA. In patients with diabetes mellitus, intracellular Ca2+ concentration increased abnormally. SERCA1 plays an important role in the regulation of Ca2+ concentration in cytoplasm. The cause of abnormality in SERCA1 is abnormal, the function of abnormality is impaired, and the increase of cytoplasmic Ca2 + concentration is caused. The diagnosis and diagnosis of this disease can be divided into two parts: SERCA1b, SERCA1b, SERCA1b and SERCA 1b. The previous year's research showed differences in activity between SERCA1 and SERCA 2. This year's research focused on biochemical and structural analysis, and part of the mechanism was clarified. The biochemical results showed that SERCA1b was lower than SERCA1a when the concentration of ATP was higher than that of SERCA 1a. The change of ATP concentration, the change of pH, the change of activity ratio, etc. SERCA1b is more likely to occur in DM patients than SERCA1a is to be more likely to occur in DM patients. The initial result was that The results of tectonics show that it is difficult to utilize and maintain the activity of SERCA 1b in large quantities, and the crystallization of SERCA 1b is successful for the first time in the world. The decomposition energy is 4:00. The crystal structure is obtained from the tail, and the structure is obtained from the tail. SERCA1a is the same as the three-dimensional structure. Now, detailed structural analysis of the tail is in progress.