パーキンソン病関連タンパク質が脳細胞を損傷する仕組みを解明(Oxford researchers uncover how Parkinson’s disease protein damages brain cells)

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2026-08-06 オックスフォード大学

オックスフォード大学の研究チームは、パーキンソン病の原因タンパク質であるα-シヌクレインが脳細胞を障害する詳細な仕組みを解明した。研究では、異常に凝集したα-シヌクレインが神経細胞内で小胞輸送や細胞内膜システムを乱し、ミトコンドリア機能やエネルギー代謝の低下、不要物の分解機構の障害を引き起こすことを明らかにした。これらの異常が連鎖的に進行することで神経細胞が機能不全となり、最終的に細胞死へ至ることが示された。本研究は、従来十分に理解されていなかった神経変性の初期過程を分子レベルで説明する成果であり、α-シヌクレインの凝集そのものだけでなく、細胞内輸送や品質管理機構を標的とした新たな治療戦略の可能性を示している。パーキンソン病の発症機構の理解を深めるとともに、早期診断法や神経保護療法の開発にも重要な知見を提供する成果である。

パーキンソン病関連タンパク質が脳細胞を損傷する仕組みを解明(Oxford researchers uncover how Parkinson’s disease protein damages brain cells)
Dopaminergic neurons with tiny aggregates. Image credit: Tofaris Group

<関連情報>

α-シヌクレインはパーキンソン病の初期段階で小胞体における共翻訳タンパク質転座を阻害する α-Synuclein blocks endoplasmic reticulum co-translational protein translocation early in Parkinson’s disease

Chor Lai Lam,Nicholas J. F. Gatford,Ana Aragón-González,Benedict Tanudjojo,Anis Sahoo,Andrew R. Castle,Devika Agarwal,Ashwin Jainarayanan,Svenja S. Hester,Navoneel Sen,Justin L. P. Benesch,Roman Fischer,David Sims & George K. Tofaris
Nature Communications  Published:06 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-76173-4

Abstract

The primary mechanism and subcellular localisation of α-synuclein toxicity in Parkinson’s disease pathogenesis remain unknown. We spatially and temporally resolved proteomic and transcriptomic changes in human iPSC-derived dopaminergic neurons with increasing burden of pathological α-synuclein. We found that misfolded α-synuclein proteoforms, signified by the formation of nanoscale intraneuronal puncta, are associated with impaired translocon function at the endoplasmic reticulum (ER). We show that α-synuclein interacts with Sec61A in iPSC-derived dopaminergic neurons and in post-mortem brain tissue from patients with Parkinson’s disease. This interaction interferes with the co-translational translocation of ER-processed proteins including the vacuolar-type ATPase V0a1 subunit, glucocerebrosidase, and Cathepsin B, causing defective organelle function such as reduced lysosomal acidification, leading to increased extracellular vesicle release of α-synuclein. Defective ER-translocation was associated with increased ribosomal UFMylation and proteasomal recruitment but not activation of the unfolded protein response. Reduction of pathological α-synuclein by either CRISPRi to decrease α-synuclein expression or pharmacological activation of proteasomal degradation with repurposed drugs mitigates the ER defect. Our study offers a unifying mechanistic link between α-synuclein pathology and dysregulation of diverse organelle-associated proteins that are both Sec61A translocon substrates and genetic modifiers of Parkinson’s disease risk. Our data also provide a therapeutic rationale for proteasomal activation in early Parkinson’s disease.

医療・健康
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