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Phosphorylation and oligomerization of alpha-synuclein by homocysteine.

Research Project

Project/Area Number 20K16544
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52010:General internal medicine-related
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

Enomoto Soichi  福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 特命助教 (40569117)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsホモシステイン / αシヌクレイン / パーキンソン病 / α-シヌクレイン
Outline of Research at the Start

パーキンソン病は運動症状および非運動症状を呈する疾患で、徐々に進行し要介助状態となる。本症では脳神経細胞にαシヌクレイン(αSyn)を主成分とするレビー小体が形成されるが、神経の傷害はαSynのリン酸化および重合の過程で生じると考えられている。パーキンソン病患者は高ホモシステイン(Hcy)血症を合併し、悪化の危険因子であることが想定される。本研究ではHcyがαSynのリン酸化および重合促進に関わることを示し、パーキンソン病の病態解明と新規治療法の開発につなげることを目標としている。

Outline of Final Research Achievements

Inducible neuronal α-Syn transfectant 3D5 cell from M17D neuroblastoma cell line, which can express wild type α-Syn by tetracycline (Tet) Off induction was used. After induction of α-Syn, 3D5 cells were exposed to 100 μM of L-homocysteine (Hcy) for 24 hours. Total and phosphorylated α-Syn levels were examined by Western blot analysis. There was no particular morphological change in 3D5 cells when treated with 100 μM of Hcy compared with untreated cells. Hcy increased total α-Syn in dose dependent manner. After Hcy treatment, phosphorylated α-Syn at Ser129 (PS129) and phosphorylation levels of α-Syn were increased. Oligomeric α-Syn was also increased by Hcy treatment.
The levels of phosphorylated α-Syn tended to increase in brain lysates from wild type mice, fed with vitamin B6, B12, and folate deficient chow for 3 months.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では高ホモシステイン(Hcy)血症がパーキンソン病において神経毒性を有するとされているαシヌクレイン(Syn)のリン酸化やオリゴマー化に影響するのかを明らかにしようとした。Tet-Off誘導系を導入した神経細胞株を用いて、Hcyが総αSyn、リン酸化αSynおよびオリゴマー化したαSynを増加させることをウェスタンブロット法で確認した。次いでビタミンB6・B12・葉酸を欠乏させ高Hcy血症を生じさせたマウスの脳抽出液においてリン酸化αSynの増加傾向を認めた。
以上の結果から安価なビタミン補充療法により高Hcy血症を是正することで、パーキンソン病の進行抑制につながる可能性が示唆された。

Report

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

    (4 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Mayo Clinic Jacksonville(米国)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Does homocysteine affect alpha-synuclein phosphorylation?2022

    • Author(s)
      Soichi Enomoto
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Homocysteine affects the phosphorylation of alpha-synuclein2021

    • Author(s)
      Soichi Enomoto
    • Organizer
      第62回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Homocysteine affects the phosphorylation of alpha-synuclein2021

    • Author(s)
      榎本崇一
    • Organizer
      第62回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

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

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