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Elucidation of the molecular basis underlying p53-mediated neurodegeneration induced by oligodendrocyte dysfunction

Research Project

Project/Area Number 20K07241
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Bizen Norihisa  新潟大学, 医歯学系, 助教 (40751053)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsオリゴデンドロサイト / p53 / グリア / 神経変性 / グリア-ニューロン相互作用 / グリア-ニューロン間相互作用 / グリア・ニューロン相互作用
Outline of Research at the Start

オリゴデンドロサイト(OL) は、細胞膜分子シグナルや代謝の制御を介してニューロンの生存に寄与するが、その基盤となる分子機構については不明な点が多い。これまでに申請者らが新規に同定したRNA ヘリカーゼObp2 (Olig2-binding protein 2)の成熟OL特異的欠損マウスは、明確なミエリン構造の破綻を伴わずに、OLではなくニューロン内のp53経路が活性化し、神経変性に至る。本研究は、OLの機能障害によるニューロンとの相互作用の破綻が、ニューロン内のp53経路の活性化および神経変性を誘導する分子メカニズムを解明することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Oligodendrocytes (OLs) form myelin around axons and contribute to saltatory conduction and axonal protection. There has been recent interest in intercellular signaling from OLs involved in neuronal homeostasis. Mice lacking Obp2, a regulator of RNA metabolism, showed the induction of p53 stabilization and oxidative stress in neurons, resulting in neurodegeneration and neuronal senescence. RNA-seq analysis demonstrated the decreased expression and splicing dysregulation of cellular metabolism-related genes in Obp2 deficient corpus callosum. These results suggest that Obp2 contributes to neuronal survival and homeostasis by regulating RNA metabolism in OLs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年オリゴデンドロサイト(OL)由来の細胞間シグナルによるニューロンの恒常性維持機構の存在が注目されている。本研究より、OL内のObp2がスプライシングを含むRNA代謝機構を介してOL内代謝を制御し、OLのみならずニューロンの恒常性維持にも寄与する可能性が示唆され、新たなOL-ニューロン間相互作用が見出された。また、複数の神経変性疾患ではニューロンでp53の蓄積が検出されており、OLの代謝異常がこれらの疾患に関与する可能性があることから、本研究の成果により神経変性疾患における新たな治療標的を見出す糸口になることが期待される。

Report

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

    (16 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] UConn Health(米国)

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    • Author(s)
      Takahashi Kazuto、Kanekiyo Kenji、Sakuda Kanoko、Muto Yui、Iguchi Masahiro、Matsuda Nozomu、Hashimoto Yuko、Kanai Kazuaki、Ogawa Haruko、Hirase Hajime、Kakita Akiyoshi、Bizen Norihisa、Takebayashi Hirohide、Kawaguchi Yasushi、Uzuki Miwa、Kitazume Shinobu
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: - Issue: 3 Pages: 547-559

    • DOI

      10.1111/jnc.15820

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ddx20, an Olig2 binding factor, governs the survival of neural and oligodendrocyte progenitor cells via proper Mdm2 splicing and p53 suppression2022

    • Author(s)
      Norihisa Bizen, Asim K Bepari, Li Zhou, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Katsuhiko Ono, Hirohide Takebayashi
    • Journal Title

      Cell Death Differentiation

      Volume: Jan 1 Issue: 5 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41418-021-00915-8

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNA代謝調節因子Ddx20による神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞維持機構2022

    • Author(s)
      備前典久、竹林浩秀
    • Journal Title

      神経化学トピックス

      Volume: -

    • DOI

      10.11481/topics163

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  • [Journal Article] Ddx20, DEAD box helicase 20, is essential for the differentiation of oligodendrocyte and maintenance of myelin gene expression2021

    • Author(s)
      Simankova Anna、Bizen Norihisa、Saitoh Sei、Shibata Shinsuke、Ohno Nobuhiko、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Takebayashi Hirohide
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 69 Issue: 11 Pages: 2559-2574

    • DOI

      10.1002/glia.24058

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diverse mutations in dystonin gene cause distinct patterns of Dst isoform deficiency and phenotypic heterogeneity in dystonia musculorum mice.2020

    • Author(s)
      Yoshioka N, Kabata Y, Kuriyama M, Bizen N, Zhou L, Tran MD, Yano M, Yoshiki A, Ushiki T, Sproule TJ, Abe R, Takebayashi H
    • Journal Title

      Disease Models and Mechanisms

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 041608-041608

    • DOI

      10.1242/dmm.041608

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] オリゴデンドロサイト異常によるp53誘導性神経変性機構の解明2023

    • Author(s)
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
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  • [Presentation] RNAヘリカーゼDdx20によるオリゴデンドロサイトの発生・分化制御およびオリゴデンドロサイト-ニューロン間相互作用機構の解明2022

    • Author(s)
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] RNA helicase Ddx20 in oligodendrocytes contributes to neuronal survival in the central nervous system2022

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      Norihisa Bizen, Anna Simankova, Hirohide Takebayashi
    • Organizer
      Neuro2022
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    • Author(s)
      Norihisa Bizen, Toshinobu Nakamura, Toru Nakano, Tetsuya Taga
    • Organizer
      The 19th Stem Cell Research Symposium
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  • [Presentation] 発達期の中枢神経系におけるオリゴデンドロサイト-ニューロン間相互作用の解析2022

    • Author(s)
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
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  • [Presentation] RNAヘリカーゼDdx20によるオリゴデンドロサイトの発生および分化・成熟機構の解明2022

    • Author(s)
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会発表会
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  • [Presentation] 神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞の維持に関わる分子機構の解明2021

    • Author(s)
      備前典久, Anna Simankova, Asim K Bepari, 周麗, 阿部学, 崎村建司, 小野勝彦,竹林浩秀
    • Organizer
      日本解剖学会第109回関東支部学術集会
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  • [Presentation] A novel Olig2-binding factor is indispensable for survival of neural and oligodendrocyte progenitor cells in the central nervous system2021

    • Author(s)
      Norihisa Bizen, Asim K. Bepari, Masato Yano, Li Zhou, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Katsuhiko Ono, Hirohide Takebayashi
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会/第1回CJK国際会議
    • Related Report
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  • [Presentation] 中枢神経系における新規Olig2結合因子による神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞維持機構の解明2021

    • Author(s)
      備前典久, Asim K Bepari, 矢野真人, 周麗, 阿部学, 崎村建司, 小野勝彦, 竹林浩秀
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 新規Olig2結合因子による神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト維持機構の解明2021

    • Author(s)
      備前典久, 竹林浩秀
    • Organizer
      第14回神経発生討論会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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