運動ニューロン病の異常タンパク質、最新のイメージング技術で発見
Tokyoバーミンガム大学の研究者たちは、新たなイメージング法を開発し、運動ニューロン疾患(MND)に関連する有害なタンパク質の問題を特定しました。シェフィールド大学と協力して、治療の可能性を開く重要な発見を行いました。
運動ニューロン疾患(MND)、または筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、筋肉を制御する神経細胞が劣化し、筋力の低下や萎縮を引き起こす深刻な病状です。科学者たちはMNDの原因を完全には理解しておらず、まだ治療法も確立されていません。新しい技術であるネイティブ環境質量分析法(NAMS)は、脳や脊髄組織から直接、自然な状態のタンパク質を研究する手助けとなっています。
研究者たちは、SOD1という特定のタンパク質から金属成分が欠如していることを発見しました。このタンパク質は以前から運動ニューロン病(MND)と関連付けられていましたが、科学者たちが詳細な分子イメージングを使用して、金属が欠けたSOD1がマウスの脳と脊髄の影響を受けた領域に蓄積することを示すのは初めてです。この発見は、これらのタンパク質の問題とMNDの発症との直接的なつながりを示しています。
主な発見として以下の点が挙げられる:
- NAMSの開発により、天然の組織内でのタンパク質検査が可能になった。
- SOD1タンパク質における金属欠乏の特定。
- MNDマウスモデルにおいて特定の脳および脊髄領域でSOD1の蓄積が観察された。
SOD1が重要な金属イオンを失うと、構造が崩れて凝集し、細胞機能を損ない、運動ニューロンの死を引き起こす可能性があります。バーミンガム大学の生物科学部に所属するヘレン・クーパーのチームは、このタンパク質の問題をより詳細に研究するための新しい方法を開発しました。シェフィールド大学翻訳神経科学研究所のリチャード・ミードとそのチームは、この技術が運動ニューロンの死の原因を解明し、新たな治療法開発につながることを期待しています。
研究チームは次に、人間の組織サンプルでも同じSOD1の不均衡が見られるかどうかを確認します。これは、患者の治療における発見の重要性を確かめるために必要です。さらに、マウスモデルを使ってSOD1の金属欠乏を解決するための既存の薬を試す予定であり、これによりMNDの治療に既知の薬が用いられる可能性があります。
この発見は、MNDの研究にとって重要であり、分子レベルで他の脳疾患を研究するための新たな基準を設定します。タンパク質の構造を自然な状態で詳しく見ることができるNAMS技術は、科学者がさまざまな状態を研究する方法を変革し、新しい治療法の開発につながる可能性があります。
この研究はこちらに掲載されています:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-50514-7およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は
Oliver J. Hale, Tyler R. Wells, Richard J. Mead, Helen J. Cooper. Mass spectrometry imaging of SOD1 protein-metal complexes in SOD1G93A transgenic mice implicates demetalation with pathology. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-50514-7昨日 · 7:21
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