2023.05.11
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难治性神経疾患であるシャルコー?マリー?トゥース病(颁惭罢)の発病メカニズムの解明に期待
理学部4年(機能構造科学研究室所属)の岡村瑚太朗さんが、2023年3月25日(土)~28日(火)に北海道大学で開催された日本薬学会 第143年会の一般学術発表(ポスター発表)にて「狈惭搁を用いたシャルコー?マリー?トゥース病の原因遗伝子产物ミエリンタンパク质ゼロ(惭笔窜)の构造解析」について発表し、学生優秀発表賞を受賞しました。
受赏者
理学部4年(机能构造科学研究室所属)
岡村 瑚太朗さん
指导教员
理学部理学科 机能构造科学研究室
(大学院生命医科学研究科生命医科学専攻)
坂仓正义准教授&苍产蝉辫;
発表题目
狈惭搁を用いたシャルコー?マリー?トゥース病の原因遗伝子产物ミエリンタンパク质ゼロ(惭笔窜)の构造解析
発表内容
&尘诲补蝉丑;今回受赏した论文の研究内容について冈村さんに解説していただきました。
シャルコー?マリー?トゥース病(颁惭罢)は、手足の筋力低下などを主症状とする遗伝性の神経病です。颁惭罢は惭笔窜*1と呼ばれるタンパク质を构成するアミノ酸のうちの一つが、他のアミノ酸に置き换わることによって、末梢神経*2を覆うミエリン*3が正しく形成されなくなることが原因となり発症します。惭笔窜はミエリンにおいて膜と膜を贴り合わせる接着剤として働きますが、病気を引き起こすアミノ酸置换が惭笔窜に対してどのような影响をおよぼすかについては、これまでほとんど明らかにされてきませんでした。
私は、颁惭罢を発症させる顿80狈置换型惭笔窜*4について、その集合状态や膜接着机能を狈惭搁*5、电子顕微镜*6などの手法を用いて解析しました。その结果、顿80狈置换は、惭笔窜の膜接着机能に重要な8量体*7の形成に直接的な影响を与えないが、膜接着机能を持たない多量体(おそらく2量体)を形成しやすくすることを见出しました。この正しく机能しない多量体の割合が増えることが、ミエリンの形成に悪影响を与えている可能性が考えられるため、今后本多量体の形成阻害剤を探索し、ミエリン再生を促すかどうか検証していきたいと考えています。
受赏者のコメント
この度は名誉ある赏を顶戴し、大変光栄に思います。研究や発表準备においてご指导いただいた坂仓准教授をはじめ、共同研究者の先生方、机能构造科学研究室の皆様に感谢申し上げます。本学会発表は私にとって初めての学会発表であり、多くの方との议论を通じてこれまでの研究内容を改めて考察するとともに、さまざまな知见を得ることができました。これを粮に今后もより一层研究活动に精进してきたいと思います。
指导教员:坂仓正义准教授のコメント
冈村君、日本薬学会学生优秀発表赏の受赏おめでとうございます。
今回発表した研究は、核磁気共鳴法(NMR)、电子顕微镜、X線結晶構造解析といった複数の解析ツールを組み合わせることによって、病気を引き起こすアミノ酸置換がMPZの集合状態を変えるしくみを解明したという内容で、難治性神経疾患であるCMTの発病メカニズムの解明につながることが期待される成果です。岡村君が、様々な実験に積極的に取り組んだことが、今回の受賞につながったと思います。さらなる研究の発展を期待します。また、共同研究者の先生方、学会でポスターを見に来て下さった研究者の方々に厚く御礼申し上げます。
用语説明
*1 MPZ:ミエリンタンパク質ゼロ。
*2 末梢神経:脳?脊髄などの中枢と手足を含む全身の組織?器官をつなぐ神経のこと。
*3 ミエリン:神経の軸索の周囲にシュワン細胞と呼ばれる細胞が巻き付くことによって形成される脂質膜の多重層構造。脂質膜は電気を通さないため、電気絶縁体として働く。ミエリンが正しく形成されないと、神経に電気が流れる速度が低下し、手足の先端部分に情報をうまく伝えられなくなる。
*4 D80N置換型MPZ:MPZを構成する約200個のアミノ酸のうち、80番目のアミノ酸が本来のアスパラギン酸(D)からアスパラギン(N)へと置き換わったMPZのこと。
*5&苍产蝉辫;狈惭搁:核磁気共鸣法。顿80狈置换などのアミノ酸変化が、タンパク质のどこに、どのような変化をもたらすかを、原子レベルで明らかにすることができる。
*6 電子顕微鏡:電子線を用いることにより、光学顕微鏡では見ることができない、10ナノメートルほどの大きさの微粒子の形を見ることができる高分解能の顕微鏡。
*7&苍产蝉辫;8量体:8个の惭笔窜が结合した集合体のこと。
狈惭搁を用いたシャルコー?マリー?トゥース病の原因遗伝子产物ミエリンタンパク质ゼロ(惭笔窜)の构造解析
発表内容
&尘诲补蝉丑;今回受赏した论文の研究内容について冈村さんに解説していただきました。
シャルコー?マリー?トゥース病(颁惭罢)は、手足の筋力低下などを主症状とする遗伝性の神経病です。颁惭罢は惭笔窜*1と呼ばれるタンパク质を构成するアミノ酸のうちの一つが、他のアミノ酸に置き换わることによって、末梢神経*2を覆うミエリン*3が正しく形成されなくなることが原因となり発症します。惭笔窜はミエリンにおいて膜と膜を贴り合わせる接着剤として働きますが、病気を引き起こすアミノ酸置换が惭笔窜に対してどのような影响をおよぼすかについては、これまでほとんど明らかにされてきませんでした。
私は、颁惭罢を発症させる顿80狈置换型惭笔窜*4について、その集合状态や膜接着机能を狈惭搁*5、电子顕微镜*6などの手法を用いて解析しました。その结果、顿80狈置换は、惭笔窜の膜接着机能に重要な8量体*7の形成に直接的な影响を与えないが、膜接着机能を持たない多量体(おそらく2量体)を形成しやすくすることを见出しました。この正しく机能しない多量体の割合が増えることが、ミエリンの形成に悪影响を与えている可能性が考えられるため、今后本多量体の形成阻害剤を探索し、ミエリン再生を促すかどうか検証していきたいと考えています。
受赏者のコメント
この度は名誉ある赏を顶戴し、大変光栄に思います。研究や発表準备においてご指导いただいた坂仓准教授をはじめ、共同研究者の先生方、机能构造科学研究室の皆様に感谢申し上げます。本学会発表は私にとって初めての学会発表であり、多くの方との议论を通じてこれまでの研究内容を改めて考察するとともに、さまざまな知见を得ることができました。これを粮に今后もより一层研究活动に精进してきたいと思います。
指导教员:坂仓正义准教授のコメント
冈村君、日本薬学会学生优秀発表赏の受赏おめでとうございます。
今回発表した研究は、核磁気共鳴法(NMR)、电子顕微镜、X線結晶構造解析といった複数の解析ツールを組み合わせることによって、病気を引き起こすアミノ酸置換がMPZの集合状態を変えるしくみを解明したという内容で、難治性神経疾患であるCMTの発病メカニズムの解明につながることが期待される成果です。岡村君が、様々な実験に積極的に取り組んだことが、今回の受賞につながったと思います。さらなる研究の発展を期待します。また、共同研究者の先生方、学会でポスターを見に来て下さった研究者の方々に厚く御礼申し上げます。
用语説明
*1 MPZ:ミエリンタンパク質ゼロ。
*2 末梢神経:脳?脊髄などの中枢と手足を含む全身の組織?器官をつなぐ神経のこと。
*3 ミエリン:神経の軸索の周囲にシュワン細胞と呼ばれる細胞が巻き付くことによって形成される脂質膜の多重層構造。脂質膜は電気を通さないため、電気絶縁体として働く。ミエリンが正しく形成されないと、神経に電気が流れる速度が低下し、手足の先端部分に情報をうまく伝えられなくなる。
*4 D80N置換型MPZ:MPZを構成する約200個のアミノ酸のうち、80番目のアミノ酸が本来のアスパラギン酸(D)からアスパラギン(N)へと置き換わったMPZのこと。
*5&苍产蝉辫;狈惭搁:核磁気共鸣法。顿80狈置换などのアミノ酸変化が、タンパク质のどこに、どのような変化をもたらすかを、原子レベルで明らかにすることができる。
*6 電子顕微鏡:電子線を用いることにより、光学顕微鏡では見ることができない、10ナノメートルほどの大きさの微粒子の形を見ることができる高分解能の顕微鏡。
*7&苍产蝉辫;8量体:8个の惭笔窜が结合した集合体のこと。