虚血性脳疾患における脳内グロビン蛋白質の神経細胞死防止機能の発見と応用

SDGs

研究内容

脳卒中は、突然に脳血管の破損（脳出血、くも膜下出血）や閉塞（脳梗塞、脳閉塞）のため、脳細胞に栄養や酸素が供給されなくなる虚血性疾患で、直ちに処置しなければ、半身マヒや言語障害、意識障害などの重篤な神経障害をもたらす。近年、脳内には特異的に発現しているグロビン蛋白質であるニューログロビン（Ngb）の存在が知られていたが、機能の詳細は未知であった。
この研究室では、医療に貢献できる新機能性蛋白質の開拓を目指している。最近、ヒトNgbが虚血・再潅流（酸化ストレス）時に立体構造を大きく変え、細胞内シグナル伝達蛋白質と結合して、神経細胞死を防ぐことを発見した。この結果から、グロビンは酸素結合蛋白質としてだけ働くという従来の固定観念をくつがえし、酸化ストレス応答性のシグナル伝達センサーとして機能するという全く新たな概念を打ち立てた。
更に、ゼブラフィッシュのNgbは細胞膜貫通性があることに着目し、ヒト及びゼブラフィッシュNgb間の新規キメラ蛋白質を創製した。このキメラ蛋白質は神経細胞の外に加えるだけで細胞内に導入され、虚血・再潅流時に細胞死保護作用を発揮させることに成功した。

ヒトのニューログロビン(Ngb)の細胞死抑制機構
ヒトNgbは酸化ストレス応答性のセンサー蛋白質として機能し、酸化ストレスに伴い立体構造を大きく変化させ、ヘテロ三量体G蛋白質αサブユニット(Gαi/0)に結合し「GDP解離阻害因子(GDI)」として働くことにより細胞死を防ぐ。
© 若杉　桂輔

想定される応用

これらのことは、Ngbの生理作用を解明するのみならず、脳卒中の治療、再発防止に係る創薬の手がかりを与えると考えられる。

連携への希望

このような研究開発と応用に関心のある企業・団体との共同研究を希望している。

公開日 / 更新日

2021年11月29日

識別番号

No. 00067-01

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