| Project/Area Number |
21K06169
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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 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Juntendo University (2023)
Osaka University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
田端 桂介 順天堂大学, 医学部, 准教授 (40569018)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | Rubicon / 結合タンパク質 / siRNAスクリーニング / Myoferlin / 神経発達障害 / Rubicon変異体 / オートファジー / プロテオーム / 翻訳後修飾 / 神経発達 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞内分解機構であるオートファジーは、癌、生活習慣病、老化など様々な疾患や現象に関わることが知られている。その制御する因子として、我々はRubiconを発見し研究を続けているが、肝心な問いであるRubiconがどのようにオートファジーを制御しているか未だよくわかっていない。そこで新規結合因子の同定、Rubiconの翻訳後修飾の解析を通じて、その分子制御機構を明らかにする。また最近神経発達患者から発見したRubicon変異を解析することで、神経発達におけるRubiconの役割を分子レベルで明らかにし、今後の治療戦略の礎を築くことを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内分解機構であるオートファジーは、癌、生活習慣病、老化など様々な疾患や現象に関わることが知られている。そのオートファジーを制御する因子として、我々は2009年にRubiconを発見し、細胞内の機能解析およびRubiconの生理的役割を明らかにしてきたが、肝心な問いであるRubiconがどのようにオートファジーを制御しているかは未だよくわかっていない。既知の酵素活性を持たないRubiconの機能を解明するには、Rubiconが協調してはたらく因子の同定が必須であると考え、結合タンパク質の解析を進めている。2021年度には、質量分析により同定したRubicon結合タンパク質からオートファジーに関連する因子を選別し、2022年度に、それらの候補からRubicon結合タンパク質として、1回膜貫通領域を有するMyoferlinを同定した。Myoferlinは、カルシウム・リン脂質結合能があり、膜修復や細胞内膜輸送に関わることが知られているが、オートファジーへの関与は依然不明である。我々は、RubiconはC末端領域にてMyoferlinと結合し、その結合を介してオートファジーを制御していることを見出した。現在さらに機能解析中である。また、2023年度には、神経疾患・神経発達におけるRubiconの役割の解明を目指して、神経発達障害患者の遺伝子解析からRubicon変異として新たに次の4つを見つけた [P3L, R456W: heterozygous]、[S609P: homozygous]、[H133Y, D488E: heterozygous]、[E519RfsX11]。現在これらの変異によるオートファジーへの影響、RubiconのRab7との結合能への影響、RubiconのBeclin1-PI3K複合体との結合能への影響を調べている。
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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
2023年度は、プロテオームとその後のsiRNAスクリーニングによって同定、選抜したMyoferlinの機能解析を進め、オートファジーにおける役割を調べた。Myoferlin-Rubiconによるオートファジー制御の分子機構をさらに明らかにするため、機能解析を現在進めている。さらに2023年度は、神経発達障害小児患者サンプルのゲノム解析の結果、Rubicon遺伝中の変異を新たに発見した。現在、Rubicon機能にどう影響するかを解析中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
Myoferlinのオートファジーにおける制御分子機構を明らかにするため、現在リソソームからのCa2+放出によるMyoferlin機能制御の可能性を検討している。Ca2+関連阻害剤処理やリソソームにおけるCa2+チャネルタンパク質であるTRPML1との関係を検討する。
Rubiconの翻訳後修飾の重要性、および神経発達障害小児患者サンプルのゲノム解析の結果同定したRubicon変異体については、作成した変異体を作成し、野生型と比べてオートファジーやその他の細胞内経路への影響を検討する。
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