ポリアミンによるオートファジー調節機構の解明とパーキンソン病治療薬の探索

• Project/Area Number: 16J40133
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Chemical biology
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 笹澤 有紀子 順天堂大学, 医学部, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: ポリアミン / オートファジー / リソソーム / パーキンソン病

Outline of Annual Research Achievements

パーキンソン病(PD)は異常タンパク質蓄積を伴う神経細胞死を特徴とする神経変性疾患であり、治療標的としてタンパク質分解系の一つであるオートファジーが着目されている。本研究ではオートファジー促進剤として、生体内化合物のポリアミンに着目した。ポリアミンは近年、マウス、ハエ、線虫においてオートファジーを誘導することで長寿に貢献する分子として注目されている。本研究では、ポリアミンのオートファジー誘導機構を解明することを目的とし、リソソームに着目した研究を行なった。オートファジーにはリソソーム機能だけでなく、リソソームの細胞内分布が重要であることが近年明らかになっている。我々はポリアミンがリソソームを核近傍に移動させる活性を有することを見出し、本年度はその分子メカニズムを解析した。
阻害剤を用いた解析でDyneinモータータンパク質依存的にポリアミンはリソソームをMicrotubule organizing center近傍まで移動されることが明らかになった。さらに本現象に関わる分子をsiRNAや各種阻害剤を用いて探索したところ、ある2つのタンパク質が関わっていることを見出した。さらに、核近傍に集積したリソソームはオートファゴソームと融合しているオートリソソームであることが免疫染色や光-電子相関顕微鏡法(CLEM)による評価で明らかとなった。以上の結果より、スペルミン処理によりリソソームがMTOCに集積すること、さらにオートリソソーム形成が促進されることが明らかとなった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Regulation of granulocyte colony-stimulating factor receptor-mediated granulocytic differentiation by C -mannosylation (2018)
  • Author(s): Otani Kei、Niwa Yuki、Suzuki Takehiro、Sato Natsumi、Sasazawa Yukiko、Dohmae Naoshi、Simizu Siro
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 498 Issue: 3 Pages: 466-472
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.210
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and evaluation of biological activities of vibsanin A analogs (2017)
  • Author(s): Wataru Matsuki, So Miyazaki, Keisuke Yoshida, Akihiro Ogura, Yukiko Sasazawa,
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Lett. Volume: 27 Issue: 19 Pages: 4536-4539
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.08.059
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Regulation of secretion and enzymatic activity of lipoprotein lipase by C-mannosylation. (2017)
  • Author(s): Okamoto S, Murano T, Suzuki T, Uematsu S, Niwa Y, Sasazawa Y, Dohmae N, Bujo H, Simizu S
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 489 Issue: 2 Pages: 558-563
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.03.085
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunocytochemical Monitoring of PINK1/Parkin-Mediated Mitophagy in Cultured Cells. (2017)
  • Author(s): Fujimaki, M., Saiki, S., Sasazawa, Y., Ishikawa, KI., Imamichi, Y., Sumiyoshi, K &, Hattori, N.
  • Journal Title: Methods Mol Biol. Volume: 印刷中 Pages: 19-27
  • DOI: 10.1007/7651_2017_20
  • ISBN: 9781493977499, 9781493977505
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] C-mannosylation of R-spondin3 regulates its secretion and activity of Wnt/β-catenin signaling in cells. (2016)
  • Author(s): Fujiwara, M., Kato, S., Niwa, Y., Suzuki, T., Tsuchiya, M., Sasazawa, Y., Dohmae, N. & Simizu, S.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 590 Issue: 16 Pages: 2639-49
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12274
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of seco-clavilactone B as a novel small-molecule actin polymerization inhibitor. (2016)
  • Author(s): Miyazaki, S., Sasazawa, Y., Mogi, T., Suzuki, T., Yoshida, K., Dohmae, N., Takao, K. & Simizu, S.
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 590 Issue: 8 Pages: 1163-73
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12154
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of a novel compound that inhibits osteoclastogenesis by suppressing nucleoside transporters. (2016)
  • Author(s): S. Katsuyama, K. Sugino, Y. Sasazawa, Y. Nakano, H. Aono, K. Morishita, M. Kawatani, K. Umezawa, H. Osada and S. Simizu
  • Journal Title: FEBS Letters Volume: 590 Issue: 8 Pages: 1152-1162
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12146
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Spermine enhances autophagy via regulating lysosomal dynamics. (2017)
  • Author(s): Sasazawa,Y., Soma, S., Saiki, S. & Hattori, N.
  • Organizer: The 8th International Symposium on Autophagy
  • Place of Presentation: 奈良県奈良市
  • Year and Date: 2017-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Spermine enhances autophagy via regulating lysosomal dynamics. (2017)
  • Author(s): Sasazawa Y, Saiki S, Soma S, Hattori N.
  • Organizer: The 8th International Symposium on Autophagy.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Novel autophagy inducers against Parkinson's disease. (2017)
  • Author(s): Sasazawa Y, Saiki S, Hirano K, Fujimaki M, Furuya N, Ishikawa K, Akamatsu W, Hattori N, Imoto M.
  • Organizer: The 8th International Symposium on Autophagy.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A structure-activity relationship study of vibsanin A, a promising candidate for treatment of leukemia. (2017)
  • Author(s): Matsuki W, Miyazaki S, Sasazawa Y, Simizu S.
  • Organizer: 第21回日本がん分子標的治療学会学術集会
• [Presentation] The biological activity of clavilactone and their analogs (2016)
  • Author(s): Miyazaki, S., Sasazawa, Y., Suzuki, T., Dohmae, N. Takao, K. & Simizu, S.
  • Organizer: 28th EORTC-NCI-AACR SYMPOSIUM Molecular Targets and Cancer Therapeutics Symposium.
  • Place of Presentation: ドイツ
  • Year and Date: 2016-11-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] C-mannosylation of c-Mpl is required for its functions (2016)
  • Author(s): 丹羽祐貴、笹澤有紀子、清水史郎
  • Organizer: 第75回 日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2016-10-06
• [Presentation] Identification of seco-clavilactone B as a novel actin polymerization inhibitor from a series of analogs of clavilactone (2016)
  • Author(s): 宮嵜奏、笹澤有紀子、清水史郎
  • Organizer: 第75回 日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2016-10-06
• [Presentation] C-mannosylationがlipoprotein lipase機能に与える影響 (2016)
  • Author(s): 岡本沙和子、村野武義、鈴木健裕、植松史帆、丹羽祐貴、笹澤有紀子、堂前直、武城英明、清水史郎
  • Organizer: 日本農芸化学会関東支部 2016年度大会
  • Place of Presentation: 東京都武蔵野市
  • Year and Date: 2016-10-05
• [Presentation] R-spondin3 における C-mannosylation の同定と機能解析 (2016)
  • Author(s): 加藤慎大郎、藤原未帆、丹羽祐貴、鈴木健裕、土屋みゆ、笹澤有紀子、堂前直、清水史郎
  • Organizer: 第35回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 高知県高知市
  • Year and Date: 2016-09-01
• [Presentation] G-CSFRにおけるC型糖修飾の機能解析 (2016)
  • Author(s): 大谷慧、丹羽祐貴、鈴木健裕、佐藤夏実、笹澤有紀子、堂前直、清水史郎
  • Organizer: 第35回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 高知県高知市
  • Year and Date: 2016-09-01
• [Presentation] Seco-clavilactone Bによるactin重合阻害機構の解析 (2016)
  • Author(s): 宮嵜奏、笹澤有紀子、堂前直、清水史郎
  • Organizer: 第20回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 大分県別府市
  • Year and Date: 2016-05-30
• [Book] Mitophagy (Immunocytochemical Monitoring of PINK1/ Parkin-Mediated Mitophagy in Cultured Cells. ) (2017)
  • Author(s): Fujimaki M, Saiki S, Sasazawa Y, Ishikawa KI, Imamichi Y, Sumiyoshi K, Hattori N.
  • Total Pages: 165
  • Publisher: Humana Press
  • ISBN: 9781493977499
• [Patent(Industrial Property Rights)] オートファジー誘導剤 (2017)
  • Inventor(s): 服部信孝、斉木臣二、平野一興、吉川有紀子 他
  • Industrial Property Rights Holder: 服部信孝、斉木臣二、平野一興、吉川有紀子 他
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2017
• [Patent(Industrial Property Rights)] ジヒドロキシ化合物又はその塩、及びパーキンソン病治療薬又は予防薬 (2016)
  • Inventor(s): 井本正哉、田代悦、井岡秀二、服部信孝、斉木臣二、吉川有紀子
  • Industrial Property Rights Holder: 慶應義塾大学、順天堂大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-135487
  • Filing Date: 2016-07-07