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Characterization of disease-specific variants of the mitochondrial protein CHCHD2

Research Project

Project/Area Number 20K07361
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Meng Hongrui  順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (90736498)

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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsパーキンソン病 / 筋萎縮性側索硬化症 / ショウジョウバエ / ミトコンドリア / α-Synuclein / TDP-43 / CHCHD2 / カルシウム / Ca2+ / リソソーム / alpha-Synuclein
Outline of Research at the Start

本課題では異なるCHCHD2変異が異なる神経変性疾患を招く分子機序の解明を目指す。具体的には、パーキンソン病(PD)と筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因となる2種類のミスセンス変異が示す表現型や神経のミトコンドリア機能におよぼす影響を、動物モデル(ショウジョウバエ)、培養細胞を用いて詳細解析する。CHCHD2のホモログCHCHD10はALS-FTLDの原因遺伝子である。CHCHD10はCHCHD2変異を原因とするPDの進行に影響すると報告されている。両分子はヘテロ二量体をとることから、PDとALS両疾患の発症にCHCHD2とCHCHD10とが密接に関わることが示唆され、その理解に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

New missense variants of the late-onset Parkinson's disease (PD) causative gene CHCHD2 were found in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) case. The CHCHD2 ALS variant, like the PD variant, failed to improve mitochondrial degeneration in CHCHD2 knockout flies, suggesting that it is a pathogenic mutation. One of the ALS variants tended to localize to the cytoplasm and has impaired mitochondrial Ca2+ buffering ability, possibly leading to calcium toxicity. In contrast, the PD variant was found to aggregate within mitochondria and become insoluble with its binding partner CHCHD10. Different properties of these variants may contribute to the pathogenesis of different neurodegenerative diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病(PD)と筋萎縮性側索硬化症(ALS)は神経細胞内に異常タンパク質の封入体が認められる神経変性疾患である。これら2つの神経変性疾患については多くの原因遺伝子が同定されているが、同一の遺伝子がPDとALSの両方の原因となる例はCHCHD2が初めてである。一つの遺伝子が2種類の神経変性疾患の原因となる分子機序を明らかにすることにより、両疾患の共通の創薬標的を同定することに繋がると期待される。

Report

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

    (5 results)

All 2022 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] 蘇州大学(中国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Two novel variants in CHCHD2 associate with TDP-43 pathology among amyotrophic lateral sclerosis.2022

    • Author(s)
      Ikeda A, Funayama M, Yoshida M, Li Y, Inoshita T, Shiba-Fukushima K, Meng H, Amo T, Aiba I, Saito Y, Atsuta N, Nakamura R, Tohnai G, Sone J, Izumi Y, Kaji R, Morita M, Taniguchi A, Nishioka K, Imai Y, Sobue G, Hattori N, JaCALS
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyses of CHCHD2 pathophysiology by human brain, iPSC and Drosophila model2020

    • Author(s)
      Aya Ikeda, Hongrui Meng2 , Kenya Nishioka, Masashi Takanashi, Yuanzhe Li, Hiroyo Yoshino, Tsuyoshi Inoshita, Kahori Shiba-Fukushima, Akio Mori, Risa Nonaka, Nana Izawa, Keiichi Ishikawa, Hidemoto Saiki, Masayo Morita, Manabu Funayama, Masato Hasegawa, Hideyuki Okano, Wado Akamatsu, Yuzuru Imai, Nobutaka Hattori
    • Organizer
      第61回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] パーキンソン病病態解明研究講座

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/parkinsons_disease/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 順天堂大学大学院 パーキンソン病病態解明研究講座

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/parkinsons_disease/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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