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Molecular mechanisms and therapeutic strategies of Parkinson's disease through lysosomal function

Research Project

Project/Area Number 19K16998
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Yoshida Shun  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (60822905)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsレトロマー / DNAJC13 / パーキンソン病 / αシヌクレイン / 軸索輸送 / リソソーム / 小胞輸送
Outline of Research at the Start

レビー小体の主要構成分子であるαSYNはパーキンソン病(PD)病態のkey moleculeである。αSYNはシナプス前末端に存在するが、病的状況下で生じる凝集αSYNは軸索を逆行輸送しリソソームで分解される。一方、PD原因・リスク遺伝子にはリソソーム機能に関与する分子が複数存在し、その機能破綻はαSYN凝集・蓄積を来たし、蓄積した凝集αSYNが更なる軸索輸送障害や細胞間伝播を惹起する可能性が示されている。本研究では、それらのPD原因・リスク遺伝子を用い、リソソーム機能障害と共にαSYN凝集や細胞間伝播が誘導されるか調べ、リソソーム機能を安定化する新規分子シャペロンで改善されるか検証する。

Outline of Final Research Achievements

In Parkinson's disease, lysosomal function is controlled by various intracellular vesicle trafficking. In this study, we focused on the retromer, which has been shown to be related to lysosomal function in Parkinson's disease. First, we observed impaired retromer transport in cells overexpressing the Parkinson's disease-associated mutant DNAJC13. Furthermore, we found that DNAJC13 acts as a chaperone for SNX1, which is involved in retromer transport, triggered by clathrin. In rotenone-exposed cells, which are widely used as a model of Parkinson's disease, we confirmed that DNAJC13 inhibits the chaperone function of SNX1 and induces retromer impaiment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病において変異型DNACJ13がレトロマー障害を引き起こすと共に、パーキンソン病モデル細胞として広く使用されるロテノン暴露細胞や、パーキンソン病における主要分子であるαシヌクレイン過剰発現でもレトロマー障害が引き起こされたという事実はパーキンソン病におけるレトロマー機能の重要性を示唆する結果であり、学術的意義があると考えられる。また、これを標的とした治療開発にもつながる結果と考えられ、社会的意義もあると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Beware of Misdelivery: Multifaceted Role of Retromer Transport in Neurodegenerative Diseases2022

    • Author(s)
      Yoshida Shun、Hasegawa Takafumi
    • Journal Title

      Frontiers in Aging Neuroscience

      Volume: 14

    • DOI

      10.3389/fnagi.2022.897688

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deciphering the prion-like behavior of pathogenic protein aggregates in neurodegenerative diseases.2022

    • Author(s)
      Yoshida S, Hasegawa T.
    • Journal Title

      Neurochem Int

      Volume: 155 Pages: 105307-105307

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2022.105307

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mutant DNAJC13 impairs retrograde trafficking by inhibiting clathrin assembly2021

    • Author(s)
      Shun Yoshida
    • Organizer
      第15回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Mutant DNAJC13 impairs clathrin-mediated endocytosis.2019

    • Author(s)
      Shun Yoshida, Takafumi Hasegawa, Junpei Kobayashi , Naoto Sugeno, Akio Kikuchi, Michinori Ezura, Shun Ishiyama, Masashi Aoki
    • Organizer
      第60回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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