II型膜タンパク質CKAP4の個体レベルでの機能解析
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20K07357
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
原田 武志 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (30362768)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | CKAP4 / ミトコンドリア / 神経変性疾患 / ノックアウトマウス / 老化 |
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| Outline of Research at the Start |
CKAP4 (cytoskeleton-associated protein 4)は主に小胞体に局在し、小胞体の構造維持
に関わるが、その生体での機能は判然としていない。私は最近、CKAP4ノックアウト(KO)細胞では、ミトコンドリアの膜電位が低下するとともに、ATP産生が低下することを新たに見出した。CKAP4 KOマウスは生後一年半頃から軽度の運動失調と小脳プルキンエ細胞の部分的脱落を示した。本研究ではCKAP4の個体レベルでの機能を明らかにするため、CKAP4 KOマウスの加齢や神経変性疾患に伴う表現型、神経変性疾患におけるCKAP4によるミトコンドリア代謝制御の網羅的解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では個体レベルでのCKAP4の機能をミトコンドリア代謝と神経変性疾患に注目して解明することを目的とする。令和3年度はCKAP4 KOマウスの加齢に伴う表現型を網羅的に解析するため、昨年度得た出生日の近いCKAP4 KOマウスと野生型マウスの経過観察を引き続き行った。生後一年を超え、野生型マウスで10%のマウスで白内障が観察されたのに対し、CKAP4 KOマウスで40%のマウスで白内障が観察された. 今後、更に一年半から二年間の長期間飼育を行っていく予定である。また、CKAP4がミトコンドリア代謝を制御するメカニズムを明らかにするため、野生型細胞とCKAP4 KO細胞におけるミトコンドリア呼吸に関連する遺伝子の発現量をウェスタンブロッティングにより比較したが、発現量に有意な差はなかった。引き続き、ミトコンドリア代謝に関わる遺伝子の発現量を野生型細胞とCKAP4 KO細胞で比較検討していく予定である。またミトコンドリア代謝が密接に関係する心臓機能におけるCKAP4の働きを明らかにするため、CKAP4 KOマウスと野生型マウスを使って左冠状動脈結紮による心筋梗塞モデルを作製していく予定である。最近、脂肪肝においてCKAP4の発現が低下し、肝細胞の小胞体の構造が異常になることが個体の代謝異常を引き起こすことが報告されたので(Parlakgul, et al., Nature 2022),CKAP4 KOマウスと野生型マウスに高脂肪食を一定期間投与し、空腹時血糖値の測定やインシュリン負荷テストを行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、CKAP4 KOマウスとコントロールの野生型マウスの長期飼育を行い、表現型の観察も行えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
CKAP4 KOマウスとコントロールの野生型マウス、一年半から二年間長期飼育を行い、歩行の異常が観察された時点でロタロッドテスト等で運動失調の有無について検討する。運動失調が有意に観察された時点で、マウスを安楽死させ、解剖して各組織、特に脳に注目して形態学的解析を行う。CKAP4 KOマウスと野生型マウスに高脂肪食を一定期間投与し、空腹時血糖値の測定やインシュリン負荷テストを行う
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
