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Investigation of disease modifying effect of nNOS activation for muscular dystrophies

Research Project

Project/Area Number 20K07912
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

Ohsawa Yutaka  川崎医科大学, 医学部, 特任准教授 (80246511)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 砂田 芳秀  川崎医科大学, 医学部, 教授 (00240713)
西松 伸一郎  川崎医科大学, 医学部, 教授 (20222185)
藤野 雅広  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (50633856)
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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsカベオリン-3 / 神経型No合成酵素 / 筋ジストロフィー / 筋肥大 / 筋萎縮
Outline of Research at the Start

本研究は、リン酸化nNOSが、様々な筋ジストロフィー病態に対し抑制的に働くと仮説、リン酸化部位を常時活性化させたnNOSを大量発現させた筋ジストロフィーモデルマウスを作出・解析する。その疾患修飾効果を検証して、nNOSリン酸化(活性化)を起点とした筋ジストロフィー・筋萎縮性疾患に対する新たな疾患修飾療法開発への突破口を開くことを目標とする。

Outline of Final Research Achievements

nNOS, a component of the dystrophin glycoprotein complex significantly decreases in dystrophin-deficient Duchenne muscular dystrophy (DMD). From the analysis of an originally-developed caveolin-3-deficient muscular dystrophy model mice, we discovered that nNOS is capable of being activated by phosphorylation of the specific site. Of note, this nNOS activation promotes the myoblast fusion to myotube and muscle regeneration upon cardiotoxin injury (Ohsawa, BBRC 628, 2022). The current study, we hypothesized that activated nNOS suppresses the pathogenesis leading to muscular dystrophies. At first, we developed constitutively activated nNOS overexpression mice. Then, we mated these mice with two types of muscular dystrophy model mice. The constitutively activated nNOS overexpression alleviated muscle pathology and impaired muscle performance in these model mice (unpublished).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

筋ジストロフィーは骨格筋のジストロフィー変化によって進行性に筋力低下が進行するため、一刻も早い疾患修飾療法の実用化が待望されている難病である。その代表であるデュシェンヌ型筋ジストロフィーは筋細胞膜下のジストロフィン欠損に伴いnNOSが著減する(Brenman, Cell 82:743-752, 1995)。ところが、この酵素の筋ジストロフィー病態における役割は未解明であった。本研究は、nNOS不活化による筋ジストロフィー病態促進、反対に、NOS 活性化による筋ジストロフィー疾患修飾効果を証明した。将来の新たな病態修飾療法の突破口を開いた学術的かつ社会的意義がある。

Report

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

    (4 results)

All 2021 2020

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Molecular crosstalk between caveolin 3 and nNOS: implications for Limb-girdle muscular dystrophy 1C2021

    • Author(s)
      Osawa Y, Shirakawa S, Nishimatsu SI, Sunada Y.
    • Organizer
      第62回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カベオリン3による筋鞘膜nNOS活性化の制御機構2021

    • Author(s)
      大澤 裕, 白河俊一, 藤野雅広, 西松伸一郎, 砂田芳秀
    • Organizer
      第7回日本筋学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 筋ジストロフィーにおけるカベオリン-3-TGF-βシグナルの解明と分子標的医薬の開発2020

    • Author(s)
      大澤 裕, 砂田芳秀, 白河俊一, 藤野雅広, 西松伸一郎, 伊東史子, 林 良雄, 土田邦博
    • Organizer
      令和2年度「筋レポジトリーの拡充とそれを活用した筋ジストロフィー関連疾患の病態解明と診断・治療法開発」(2-5) 西野班 班会議
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] カベオリン3は筋鞘膜nNOS活性化を抑制する2020

    • Author(s)
      大澤 裕, 白河俊一, 藤野雅広, 西松伸一郎, 砂田芳秀
    • Organizer
      第6回日本筋学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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