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変性タンパク質の細胞内毒性を制御する因子の解明と化合物の探索

Research Project

Project/Area Number 15J01930
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Pathological medical chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

櫻井 靖之  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordssiRNA / スクリーニング / Tau / 凝集形成 / 神経変性疾患 / siRNA スクリーニング / tauタンパク質 / プロテアソーム
Outline of Annual Research Achievements

微小管結合タンパク質tauはアルツハイマー病等多くの神経変性疾患でユビキチン陽性の過剰リン酸化された凝集体が蓄積することが知られている。Tauの凝集過程については、ショウジョウバエを用いた遺伝学的なスクリーニングは行われたものの、哺乳類培養細胞を用いたtauの凝集に関与する因子の包括的なスクリーニングは例がない。これは、tauタンパク質が可溶性の天然変性タンパク質であり、ポリグルタミン伸長タンパク質に似た簡便な凝集モデル細胞が存在しなかったことが一つの原因だと考えられる。ここで、近年tauの微小管結合領域(tau repeat domain; tau RD)を用いた、細胞分裂後もtau RDの凝集体を恒久的に維持する凝集陽性細胞の樹立を報告した。そこで、本研究ではこの凝集陽性細胞を独自に樹立し、ゲノムワイドsiRNAスクリーニングを行うことで、tau RDの凝集に関与する因子の同定を目的とし、Small Ubiquitin-like Modifier 2 (SUMO2)がtau RDの凝集を抑制していることを見出した。近年、SUMO化が多くの神経変性疾患のミスフォールドタンパク質の凝集に関わることが示されているものの、網羅的アプローチからもSUMO化の重要性を確認したのは初めてである。また、過去の報告ではtauはSUMO1修飾を受けることで、ユビキチン化が抑制され、リン酸化が促進されることにより不溶性になるとされていたが、本研究ではSUMO1、SUMO2修飾いずれも可溶性tau RDにのみ観察されたことから、tauのSUMO化の新たな影響が示唆された。本研究より、tau RDはSUMO2修飾されることにより可溶性が保たれることでユビキチン化と不溶性の凝集体形成が抑制されると考えられ、これはtauの凝集が確認される多くの神経変性疾患の治療に貢献しうる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The aspartyl protease DDI2 activates Nrf1 to compensate for proteasome dysfunction.2016

    • Author(s)
      Koizumi S, Irie T, Hirayama S, Sakurai Y, Yashiroda H, Naguro I, Ichijo H, Hamazaki J, Murata S.
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 18357 Pages: 18357-18357

    • DOI

      10.7554/elife.18357

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Genome-wide siRNA Screen for Modulators of Tau Aggregation2016

    • Author(s)
      Yasuyuki Sakurai, Shoshiro Hirayama, and Shigeo Murata
    • Organizer
      FASEB-Ubiquitin and Cellular Regulation
    • Place of Presentation
      Big Sky, Montana, USA
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミスフォールドタンパク質の細胞内動態の解析2015

    • Author(s)
      櫻井靖之、平山尚志郎、村田茂穂
    • Organizer
      脳内環境:恒常性維持機構とその破綻平成27年度夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      軽井沢プリンスホテルウエスト(長野県北佐久郡軽井沢町)
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of factors modulating the accumulation and aggregation of misfolded proteins2015

    • Author(s)
      櫻井靖之、平山尚志郎、村田茂穂
    • Organizer
      第15回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学 武田先端知ビル(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-06-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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