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筋萎縮性側索硬化症における病態メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 16J05812
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Neurophysiology / General neuroscience
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

椎橋 元  慶應義塾大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords筋萎縮性側索硬化症 / ALS / FUS / 神経変性 / モデルマウス
Outline of Annual Research Achievements

FUS tgマウスのシナプスの解析を施行した。Golgi染色にて、野生型マウスと比較してFUS tgマウスの運動野において総スパイン、成熟スパインの数の減少を認めた。また、FUS tgマウスの運動皮質において自発性微小興奮性シナプス後電流の測定を行った所、振幅は保たれていたものの、頻度の減少を認め、電気生理学的にもシナプスの減少が示された。従ってFUS tgマウスにおいて、神経細胞脱落以前にシナプスの障害が生じていると考えられた。RNA結合蛋白質であるFUSはmRNAの樹状突起への輸送、同部位における翻訳に関与している事から、細胞質に蓄積したFUSがmRNAの分布を障害しているという仮説が考慮され、mRNA分布の変化を評価した。FUS tgマウスの運動野において、mRNAのpoly-A tailに対するFISH(Fluorescent in situ hybridization)を施行した。mRNAのシグナルは細胞質のFUS凝集体と共局在した。次に、FUS tgマウス、野生型マウスより初代培養細胞を作成し、mRNAのpoly-A tailに対するFISHを施行した。FUS tgマウス由来の培養細胞において、樹状突起におけるFISHのシグナル低下を認め、樹状突起のmRNAの低下を認めた。更に、puromycinにより新規合成蛋白質を標識する事により(SUnSET法)、上記初代培養細胞の樹状突起での蛋白合成の評価を行った。FUS tgマウス由来の初代培養細胞の樹状突起におけるpuromycinのシグナル強度の低下を認めた。以上の事より、細胞質に蓄積したFUS凝集体が、mRNAをトラップし、樹状突起へのmRNAの輸送を障害し、樹状突起における蛋白合成を低下させる事で、シナプスの障害が生じ、神経変性が引き起こされるという事が考えられた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dendritic Homeostasis Disruption in a Novel Frontotemporal Dementia Mouse Model Expressing Cytoplasmic Fused in Sarcoma2017

    • Author(s)
      Shiihashi Gen、Ito Daisuke、Arai Itaru、Kobayashi Yuki、Hayashi Kanehiro、Otsuka Shintaro、Nakajima Kazunori、Yuzaki Michisuke、Itohara Shigeyoshi、Suzuki Norihiro
    • Journal Title

      EBioMedicine

      Volume: 24 Pages: 102-115

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2017.09.005

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mislocated FUS is sufficient for gain-of-toxic-function amyotrophic lateral sclerosis phenotypes in mice2016

    • Author(s)
      Shiihashi G, Ito D, Yagi T, Nihei Y, Ebine T, Suzuki N
    • Journal Title

      BRAIN

      Volume: 139 Issue: 9 Pages: 2380-2394

    • DOI

      10.1093/brain/aww161

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A NOVEL ALS/FTD MODEL MOUSE EXPRESSING CYTOPLASMIC MUTANT FUS LEADS NEURODEGENERATION VIA SYNAPTIC DISRUPTION2017

    • Author(s)
      Gen Shiihashi, Daisuke Ito, Itaru Arai, Yuki Kobayashi, Kanehiro Hayashi, Shintaro Otsuka, Kazunori Nakajima, Michisuke Yuzaki, Shigeyoshi Itohara, Norihiro Suzuki
    • Organizer
      Neuroscience 2017
    • Place of Presentation
      Washington DC(USA)
    • Year and Date
      2017-11-11
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A NOVEL ALS/FTD MODEL MOUSE EXPRESSING CYTOPLASMIC MUTANT FUS LEADS NEURODEGENERATION VIA DENDRITIC HOMEOSTASIS DISRUPTION2017

    • Author(s)
      Gen Shiihashi, Daisuke Ito, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Kanehiro Hayashi, Kazunori Nakajima, Shintaro Otsuka, Itaru Arai, Michisuke Yuzaki, Norihiro Suzuki
    • Organizer
      XXIII World Congress of Neurology
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2017-09-16
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel ALS/FTD model mice expressed cytoplasmic FUS in a toxic gain-of-function manner2017

    • Author(s)
      Gen Shiihashi, Daisuke Ito, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Kanehiro Hayashi, Kazunori Nakajima, Shintaro Otsuka, Itaru Arai, Michisuke Yuzaki, Norihiro Suzuki
    • Organizer
      The 13th International conference on Alzheimer’s and Parkinson’s diseases
    • Place of Presentation
      ウィーン (オーストリア)
    • Year and Date
      2017-03-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel FTD model mice expressed cytoplasmic FUS in a toxic gain of function manner2016

    • Author(s)
      Gen Shiihashi, Daisuke Ito, Yuki Kobayashi, Shigeyoshi Itohara, Norihiro Suzuki
    • Organizer
      第35回日本認知症学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Mislocated FUS is sufficient condition to lead ALS-phenotype in a dominant gain-of-function manner2016

    • Author(s)
      Gen Shiihashi, Daisuke Ito, Takuya Yagi, Yoshihiro Nihei, Norihiro Suzuki
    • Organizer
      第57回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Toxic gain of function is sufficient condition in FUS proteinopathy2016

    • Author(s)
      Gen Shiihashi, Daisuke Ito, Yoshihiro Nihei, Yagi Takuya, Norihiro Suzuki
    • Organizer
      the 4th International Conference on Molecular Neurodegeneration
    • Place of Presentation
      ソウル (韓国)
    • Year and Date
      2016-05-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 新規筋萎縮性側索硬化症(ALS)モデルマウスの樹立に成功

    • URL

      http://kompas.hosp.keio.ac.jp/contents/medical_info/science/20160902.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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