神経変性疾患におけるストレス顆粒の役割を解明(Research untangles role of stress granules in neurodegenerative disease)

ad

2025-05-30 ワシントン大学セントルイス校

ワシントン大学セントルイス校とセントジュード小児研究病院の共同研究により、ストレス顆粒(ストレスグラニュール)の神経変性疾患における役割が再評価されました。従来、ストレス顆粒はALSや前頭側頭型認知症(FTD)などの疾患を促進すると考えられていましたが、本研究では、ストレス顆粒が病的なアミロイド線維の形成を抑制する保護的な役割を果たすことが示されました。具体的には、ストレス顆粒内では線維形成が抑制される一方で、その表面では線維形成が開始されることが確認されました。さらに、ストレス顆粒を安定化させる変異が、疾患関連変異の有害な効果を逆転させることが、試験管内および細胞実験で示されました。この発見は、神経変性疾患の新たな治療戦略の開発に寄与する可能性があります。

<関連情報>

アミロイド線維形成におけるコンデンセートの調整可能な準安定性が二重の役割を調和させる Tunable metastability of condensates reconciles their dual roles in amyloid fibril formation

Tapojyoti Das ∙ Fatima K. Zaidi ∙ Mina Farag ∙ … ∙ Priya R. Banerjee ∙ Rohit V. Pappu ∙ Tanja Mittag
Molecular Cell  Published:May 28, 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2025.05.011

Graphical abstract

神経変性疾患におけるストレス顆粒の役割を解明(Research untangles role of stress granules in neurodegenerative disease)

Highlights

  • Condensates and fibrils of A1-LCD are formed by distinct and separable interactions
  • Interiors of metastable condensates act as sinks and suppress fibril formation
  • Pathogenic mutations weaken condensate metastability and enhance fibril formation
  • Designed mutations that enhance metastability can rescue a pathogenic phenotype

Summary

Stress granules form via co-condensation of RNA-binding proteins (RBPs) containing prion-like low-complexity domains (PLCDs) with RNA molecules. Homotypic interactions among PLCDs can drive amyloid fibril formation that is enhanced by amyotrophic lateral sclerosis (ALS)-associated mutations. We report that condensation- versus fibril-driving homotypic interactions are separable for A1-LCD, the PLCD of hnRNPA1. These separable interactions lead to thermodynamically metastable condensates and globally stable fibrils. Interiors of condensates suppress fibril formation, whereas interfaces have the opposite effect. ALS-associated mutations enhance the stability of fibrils and weaken condensate metastability, thus enhancing the rate of fibril formation. We designed mutations to enhance A1-LCD condensate metastability and discovered that stress granule disassembly in cells can be restored even when the designed variants carry ALS-causing mutations. Therefore, fibril formation can be suppressed by condensate interiors that function as sinks. Condensate sink potentials are influenced by their metastability, which is tunable through separable interactions even among minority components of stress granules.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました