ストレス受容体としてのタンパク質凝集体ALISによる新たな細胞死誘導機構の解明
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20J20688
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 碧 東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 凝集体 / p62 / PARP-1 / パータナトス / 神経変性疾患 |
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| Outline of Research at the Start |
ALISは、異常タンパク質の凝集体である。我々は、核内に蓄積したALISが、核内のストレス応答分子PARP-1の活性化に依存した細胞死として定義される“パータナトス”誘導を促進する可能性を見出した。凝集した異常タンパク質の蓄積は、神経変性疾患に共通する特徴であり、これらの疾患において誘導される細胞死は、パータナトスであることが報告されている。神経変性疾患で観察される凝集体と我々が見出したALIS形成が、共通の機構で誘導され、共通の細胞死を誘導する可能性が考えられる。本研究では、ALIS によるPARP-1の活性化制御機構の解明を目的とし、パータナトス誘導機構と実際の病態との関連の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞のストレス応答機構の一つとしてALIS（aggresome-like induced structures）と呼ばれるタンパク質凝集体を形成する機構がある。ALISは、異常タンパク質を一時的に隔離しておくコンパートメントであると考えられてきた。一方、細胞内に凝集した異常タンパク質は、アルツハイマー病などの神経変性疾患に共通する病理所見であり、その細胞毒性が神経細胞死の原因と考えられる。しかし、タンパク質凝集体の形成機構や、タンパク質凝集体による細胞死誘導機構には不明な点が多く残されている。本研究では、申請者が独自に見出した、ALIS形成依存的に細胞死（パータナトス）を誘導する薬剤CTXを用いて、ALISによる細胞死誘導機構の解析を目的として研究を遂行した。
今年度は、①ALISによるミトコンドリア集積機構の解明と、②パータナトス誘導と細胞周期の関係性に関する解析を行った。ALISによるミトコンドリア集積機構の解明では、ALISおよびミトコンドリアが微小管を介した細胞内輸送によって微小管形成中心に集積することを明らかにした。また、その際に核の構造が分裂前期の核に酷似した形に変化することに着目し、細胞周期に関する解析を進めた。その結果、ALIS依存的に分裂初期において細胞周期が停止し、その後細胞死が誘導されることが明らかとなり、ALIS誘導性細胞死には細胞周期の進行が必要であることが示唆された。また、ALISを除去することによって分裂が再開されたことから、ALISによる細胞周期停止は可逆的であることが示され、ALISは細胞内ストレス環境のバロメーターとして機能することが示唆された。以上から、ALIS誘導性パータナトスは、分裂初期まで細胞周期が進行した細胞のうち、ストレスが過度に蓄積し、細胞内環境が悪化した細胞のみを選択的に排除する機構である可能性が考えられた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
