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オートファジーによるオルガネラ品質管理のマウス生体を用いた解析

Research Project

Project/Area Number 13J07082
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cell biology
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

吉井 紗織  東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsオートファジー / 貧血 / 鉄欠乏
Outline of Annual Research Achievements

Atg5ノックアウトマウスなどのオートファジー不全マウスは生まれて一日以内に致死となるためマウス成体におけるオートファジーの生理学的意義を解析するには制約が大きかった。本研究ではAtg5ノックアウトマウスに神経特異的プロモーター下でAtg5を発現させることにより神経特異的にオートファジーをレスキューしたマウスを作製した。このマウスは神経以外全身でAtg5を欠損する。この神経特異的Atg5レスキューマウスは新生仔致死を乗り越え、成体まで生き延びることができた。
本年度はこのマウスの全身の臓器を組織学的及び生化学的に解析することでオートファジー不全により起こる組織学的異常と異常タンパク質の蓄積を全身網羅的に解析、臓器間で比較した。神経特異的Atg5レスキューマウスでは肝脾腫、細胞の腫大・空胞変性、パネート細胞の異常、筋肉・脂肪の萎縮など既報告の異常に加え、小腸絨毛・陰窩の形態変化、メサンギウム増殖性糸球体腎炎、間質性肺炎、筋肉組織における核の増加、雄雌の生殖器の発達不全・生殖細胞の成熟不全、様々な臓器における炎症性変化が観察された。また心臓・肝臓・筋肉において特にユビキチン化タンパク質とオートファジー特異的基質であるp62の蓄積が顕著であることが観察された。さらに、これらの臓器ではp62の蓄積依存的に活性化される転写因子であるNrf2の増加とそのターゲット因子であるNqo1の増加が観察された。以上の結果より、オートファジー依存的な細胞の品質管理の欠損は臓器によりその影響の強さが違う可能性が示唆された。
前年度までの結果から、この神経特異的Atg5レスキューマウスは鉄の吸収不全により鉄欠乏をきたすことが観察されていた。また、その原因として小腸における鉄関連因子の転写制御異常によることが観察されている。これらの結果を前年度までの成果と合わせて論文として投稿した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Autophagy machinery in the context of mammalian mitophagy2015

    • Author(s)
      Saori R. Yoshii, Noboru Mizushima
    • Journal Title

      Biochemica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research

      Volume: 未定 Issue: 10 Pages: 2797-2801

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2015.01.013

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] オートファジーの生理機能2013

    • Author(s)
      吉井紗織, 水島昇, 久万亜紀子
    • Journal Title

      Bio Clinica

      Volume: 28 Pages: 18-22

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経特異的オートファジーレスキューマウスの全身網羅的解析2015

    • Author(s)
      吉井紗織,久万亜紀子,栗川義峻,山本篤,板倉英祐,原太一,設楽浩志,水島昇
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経特異的オートファジーレスキューマウスは鉄吸収異常により鉄欠乏となる2014

    • Author(s)
      吉井紗織,久万亜紀子,板倉英祐,原太一,設楽浩,江石義信,水島昇
    • Organizer
      第8回オートファジー研究会
    • Place of Presentation
      シャトレーゼガトーキングダムサッポロ(北海道)
    • Year and Date
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジー不全マウスは鉄吸収不全により鉄欠乏となる2014

    • Author(s)
      吉井紗織,久万亜紀子,板倉英祐,原太一,設楽浩,江石義信,水島昇
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Autophagy-deficient mice develop iron deficiency due to malabsorption of iron2014

    • Author(s)
      Saori R. Yoshii, Akiko Kuma, Eisuke Itakura, Taichi Hara, Hiroshi Shitara, Yoshinobu Eishi, Noboru Mizushima
    • Organizer
      11th EMBL Conference Transcription and Chromatin
    • Place of Presentation
      EMBL Advanced Training Centre (Heidelberg)
    • Year and Date
      2014-08-23 – 2014-08-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuron-specific Atg5 rescue mice develop iron-deficiency2014

    • Author(s)
      Saori R. Yoshii, Akiko Kuma, Eisuke Itakura, Taichi Hara, Hiroshi Shitara, Yoshinobu Eishi, Noboru Mizushima
    • Organizer
      Gordon Research Seminar
    • Place of Presentation
      Renaissance Tuscany II Ciocco Resort (lucca, Italy)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuron-specific Atg5 rescue mice develop iron-deficiency2014

    • Author(s)
      Saori R. Yoshii, Akiko Kuma, Eisuke Itakura, Taichi Hara, Hiroshi Shitara, Yoshinobu Eishi, Noboru Mizushima
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Renaissance Tuscany II Ciocco Resort (lucca, Italy)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経特異的オートファジーレスキューマウスは鉄欠乏を呈する2013

    • Author(s)
      吉井紗織, 久万亜紀子, 板倉英祐, 原太一, 設楽浩, 江石義信, 水島昇
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜、神奈川)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経特異的オートファジーレスキューマウスは鉄欠乏を呈する2013

    • Author(s)
      吉井紗織, 久万亜紀子, 板倉英祐, 原太一, 設楽浩, 江石義信, 水島昇
    • Organizer
      第7回オートファジー研究会
    • Place of Presentation
      ヤマハリゾート嬬恋(静岡)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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