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Exploration of therapeutic target molecules for Parkinson's disease by focusing on the regulatory mechanism of lysosomal gene expression

Research Project

Project/Area Number 20K16135
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionHiroshima University (2021)
Gifu Pharmaceutical University (2020)

Principal Investigator

Miyara Masatsugu  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (60816346)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsパーキンソン病 / MPTP/MPP+ / オートファジー / リソソーム
Outline of Research at the Start

パーキンソン病(PD)は、ドパミン神経細胞が長期間かけて徐々に死滅する神経変性疾患であるが、これを止めるPDの根本的治療法はいまだ確立されていない。我々は、これまでに、PD関連化学物質MPP+をドパミン神経モデル細胞に低濃度・長期間曝露することで、典型的なPDの特徴を再現するPDモデル細胞を作製し、本PDモデル細胞がリソソーム遺伝子発現低下を介してオートファジーの機能低下を示すことを明らかにしてきた。本研究では、PDモデル動物においてもリソソーム遺伝子発現低下が認められるか否かを明らかにするとともに、リソソーム遺伝子発現低下のカギとなる分子、すなわち新規PD治療標的候補分子の特定を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we found that low concentrations of Parkinson's disease (PD)-related chemicals reduce lysosomal gene expression without inhibiting nuclear translocation of TFEB, a master regulator of lysosomal genes, in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. In addition, we identified several genes whose expression was up- or down-regulated in the substantia nigra of PD model mice, which were generated by chronic administration of MPTP, a PD-related chemical. No significant expression changes in the evaluated lysosomal genes were observed in the substantia nigra of PD model mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パーキンソン病(PD)発症においてリソソームの機能低下が重要な役割を果たす可能性が指摘されているが、その詳細なメカニズムは明らかになっていない。本研究では、PDモデル細胞において認められるリソソーム遺伝子発現低下の原因を絞り込むことができた。PDモデル動物の中脳黒質においては、評価したリソソーム遺伝子の顕著な発現変動を捉えることができなかったが、発現変動が認められるその他の遺伝子を数種類特定することができた。今後、さらに多くのリソソーム遺伝子を解析するとともに、本研究により特定した遺伝子とリソソーム機能との関連性についても検証を行うことで、PD発症メカニズムの解明につながることが期待される。

Report

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

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Tributyltin inhibits autophagy by decreasing lysosomal acidity in SH-SY5Y cells2022

    • Author(s)
      Hatamiya Shunichi、Miyara Masatsugu、Kotake Yaichiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 592 Pages: 31-37

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.12.118

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MiT/TFE family members suppress L-leucyl–L-leucine methyl ester-induced cell death2021

    • Author(s)
      Yabuki Ayaka、Miyara Masatsugu、Umeda-Miyara Kanae、Takao Saya、Sanoh Seigo、Kotake Yaichiro
    • Journal Title

      The Journal of Toxicological Sciences

      Volume: 46 Issue: 3 Pages: 143-156

    • DOI

      10.2131/jts.46.143

    • NAID

      130007993513

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] パーキンソン病関連神経毒1BnTIQによるリソソーム機能低下を介したオートファジー阻害2022

    • Author(s)
      児島 有佑,宮良 政嗣,岡田 奈都海,古武 弥一郎
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 飢餓・ミトコンドリア障害によるタンパク質性質変化に関する研究2022

    • Author(s)
      高尾 紗亜,宮良 政嗣,渡辺 南海子,古武 弥一郎
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トリブチルスズによるリソソーム酸性化阻害を介したオートファジー阻害2021

    • Author(s)
      畑宮 駿一,宮良 政嗣,古武 弥一郎
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 低濃度MPP+誘発パーキンソン病モデル細胞における網羅的遺伝子発現解析2021

    • Author(s)
      岡田 奈都海,宮良 政嗣,宮良 香苗,神田 美幸,田原 栄俊,古武 弥一郎
    • Organizer
      フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トリブチルスズはリソソーム機能低下を通じてオートファジーを阻害する2021

    • Author(s)
      畑宮 駿一,宮良 政嗣,古武 弥一郎
    • Organizer
      第48回日本毒性学会学術年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 疾患モデル細胞におけるリソソーム内酵素の変化2021

    • Author(s)
      古武 弥一郎,宮良 政嗣
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 低濃度パーキンソン病関連神経毒MPP+によるリソソーム遺伝子発現制御機構の破綻2021

    • Author(s)
      岡田 奈都海,宮良 政嗣,宮良 香苗,畑宮 駿一,児島 有佑,高尾 紗亜,古武 弥一郎
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] トリブチルスズによるオートファジー異常とそのメカニズム解明2021

    • Author(s)
      畑宮 駿一,宮良 政嗣,古武 弥一郎
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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