凝集するタンパク質をほどくRNA分子の開発に成功―シヌクレイノパチーの進行抑制につながる新しい治療戦略―

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2026-07-16 京都大学

京都大学を中心とする国際共同研究グループは、レビー小体型認知症やパーキンソン病などのシヌクレイノパチーの原因となるα-シヌクレイン(αSyn)タンパク質の異常凝集を抑制・分解できるRNAアプタマーの開発に成功した。開発したRNAアプタマーは、構造が一定でないαSynの天然変性領域に特異的に結合し、凝集体の形成を阻害するだけでなく、既に形成された小さな凝集体や線維状凝集体を解離させる作用を示した。細胞実験では凝集体の伝播や細胞毒性を抑制し、ショウジョウバエモデルでは運動機能障害や神経変性を改善した。さらに、核磁気共鳴(NMR)解析と計算科学により作用機構の一端を解明した。従来は対症療法が中心だったシヌクレイノパチーに対し、病因タンパク質そのものを標的とする新たな核酸医薬として、疾患の進行抑制につながる治療戦略への発展が期待される。

凝集するタンパク質をほどくRNA分子の開発に成功―シヌクレイノパチーの進行抑制につながる新しい治療戦略―
研究概念図(イラスト:Kanon Tanaka)

<関連情報>

シヌクレイン病の治療薬としてのRNAアプタマーの開発 Development of an RNA aptamer as a therapeutic agent for synucleinopathies

Kazuma Murakami,Thi Hong Van Nguyen,Leo Tsuda,Esha Chawla,Yangxia Wang,Yiran Chen,Nadia Stefanova,Chioko Nagao,Kenji Mizuguchi,Shouvik Manna,Samir K. Maji,Hidehito Tochio & Gal Bitan
Nature Communications  Published:15 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-75209-z  Unedited version

Abstract

The aggregation of α-synuclein (αSyn), a 140-mer protein, has been implicated in the pathogenesis of Parkinson’s disease, multiple system atrophy, and dementia with Lewy bodies. KTKEGV pseudo-repeats (KRs) in the sequence of αSyn are key mediators of its prion-like propagation and neurodegeneration. Despite the availability of symptomatic treatments, no current therapy effectively delays disease progression. Here we report a 77-nucleotide RNA aptamer called 1R6, obtained through in vitro selection, that binds with high affinity and selectivity to αSyn1-95. 1R6 significantly inhibits αSyn oligomerization and β-sheet-rich fibril assembly and promotes disaggregation of preformed fibrils. Additionally, 1R6 suppresses αSyn seeding, as determined by a FRET-based biosensor-cell assay. Cellular studies reveal that 1R6 co-transfection completely prevents αSyn-induced cytotoxicity. To assess the protective effects of 1R6 in vivo, we use a Drosophila melanogaster model expressing human αSyn in neurons. Flies fed 1R6 show improved locomotor activity, reduced photoreceptor degeneration, and decreased αSyn levels in the head. Structural characterization using 1H-15N heteronuclear multiple quantum correlation nuclear magnetic resonance experiments demonstrates that 1R6 targets KR motifs, a finding further supported by in silico simulations. Our findings support further development of RNA aptamers, such as 1R6, including evaluation of efficacy, stability, delivery, and immune responses in mammalian systems, highlighting their potential as therapeutic candidates for synucleinopathies.

医療・健康
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