研究者は、アルツハイマー病を引き起こす遺伝子破壊におけるTip60酵素の役割に光を当てる — –

脳細胞は、環境刺激に反応して新しい記憶を記録するために変化を続けています。 このような複雑な脳の能力は、選択的 RNA スプライシングとして知られるプロセスを使用して、同じタンパク質のさまざまな機能的変異体を生成する脳細胞の能力に依存しています。

最近の研究では、アルツハイマー病患者の脳における遺伝子の RNA スプライシングの欠陥が報告されており、スプライシングの混乱がアルツハイマー病の指標であると考えられているという結論に至りました。 脳におけるこれらのスプライシングの混乱の原因はまだ不明であり、この欠陥に焦点を当てた治療法の開発を妨げてきました.

Drexel’s College of Arts and Sciences の生物学研究者である PhD 学生の Akanksha Bhatnagar と PhD の Felice Elefant 教授が率いるチームは、細胞内の特定の RNA への結合における Tip60 酵素の役割を初めて明らかにしました。それらがどのように接合されるかを制御する脳。

この機能は特に重要であると研究者らは示唆している。その理由は、そのような RNA スプライシングが最終的に学習と記憶に必要なタンパク質の多様性を生み出し、Tip60 が結合する RNA の大部分がアルツハイマー病の進行に関与する遺伝子によってコードされているからである.

エレファントの研究室による 2018 年のドレクセル研究では、酵素 Tip60 の回復が脳内の酵素のバランスをとり、アルツハイマー病モデル系の症状を逆転させることが示されました。 その研究に基づいて、Elefant、Bhatnagar、および彼らのチーム – 彼らの調査結果は、 ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス — Tip60 は RNA を作るための遺伝子活性化を調節するだけでなく、RNA がスプライシングされて多様なタンパク質バリアントを生成する方法も調節することを発見しました。これは、アルツハイマー病の症状の逆転に寄与することが示されています。

「アルツハイマー病の脳ではTip60酵素レベルが枯渇しており、この枯渇により一部の遺伝子が不活性化されることを以前に示しました。しかし、この新しいRNAスプライシング機能により、Tip60も存在せず、RNAに結合して脳内で適切なスプライシングが行われており、アルツハイマー病で観察されるスプライシング欠陥の一部を引き起こしている可能性があります」と Elefant 氏は述べています。

研究者らは、アルツハイマー病モデルで枯渇した量の Tip60 を回復させると、遺伝子の活性化が回復するだけでなく、スプライシング破壊も部分的に保護されることを発見しました。これは、Tip60 酵素が、アルツハイマー病でうまくいかない 2 つの異なるプロセスから保護するための薬物標的になり得ることを示しています。

「RNA は、遺伝子のコーディング、解読、調節、および発現に不可欠です」と Akanksha Bhatnagar 氏は述べています。 「アルツハイマー病の脳では、RNA の生成がオフになっているだけでなく、タンパク質を生成するために RNA が組み立てられる方法も正しくありません。これは、アルツハイマー病のパズルの重要なピースであり、病気を理解するための新しい扉を開きました。原因。」

Drexel の Elefant Lab では、環境の変化がアルツハイマー病にどのように影響するかについても調査しています。

「アルツハイマー病の 95% 以上は、両親との明確な遺伝的つながりがなく、外的要因またはエピジェネティクスによって散発的に発生しています」と Bhatnagar 氏は述べています。 「私たちは、環境の変化がアルツハイマー病にどのように、そしてなぜ影響を与えるのかを知りたいと思っています。これが起こる方法の 1 つは、私たちが研究している酵素、Tip60 によるものです。」

チームによると、これらの発見は、医薬品設計とアルツハイマー病の治療の重要な発展につながる可能性があります.

「赤字が発生する前にどの遺伝子が変化しているかを突き止めることができれば、これらの RNA 変異がアルツハイマー病を早期に特定するためのバイオマーカーとして役立つ可能性があります」と Bhatnagar 氏は述べています。

Bhatnagar と Elefant に加えて、Keegan Krick、Bhanu Chandra Karisetty、Ellen Armor、Elizabeth Heller がこの研究に貢献しました。 この研究は、国立神経疾患研究所および NIH の脳卒中によって支援されました。