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糖尿病における小胞体ストレス応答とSUMO化

Research Project

Project/Area Number 21K06759
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionMorinomiya University of Medical Sciences

Principal Investigator

松崎 伸介  森ノ宮医療大学, 医療技術学部, 教授 (60403193)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田熊 一敞  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (90289025)
高村 明孝  大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (80514398)
雑賀 史浩  和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (10644099)
長井 克仁  大阪大谷大学, 薬学部, 准教授 (00351271)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsSUMO1 / SUMO2 / Tau / 小胞体ストレス / 認知症 / SUMO化修飾 / 糖尿病 / Tau蛋白質 / 細胞死 / 神経変性疾患
Outline of Research at the Start

糖尿病(以下、DM)の病態とアルツハイマー病(以下、AD)の病態の相補的促進作用について近年多数報告されるようになってきた。本研究では、申請者がこれまで行ってきたAD発症機構における小胞体ストレス(以下、ERストレス)やSmall Ubiquitin-like Modifier(以下、SUMO)修飾の関与についての研究成果に基づき研究を実施する。すなわち、DM発症における膵臓β細胞の変性をERストレス、SUMO化の観点からアプローチすることで、AD病態との類似性・新たなDM発症メカニズムの解明を目指すものである。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、近年多数報告されるようになってきた糖尿病(以下、DM)の病態とアルツハイマー病(以下、AD)の病態の相補的促進作用について明らかにする目的で、申請者が小胞体ストレス(以下、ERストレス)やSmall Ubiquitin-like Modifier(以下、SUMO)修飾の関与についての研究成果に基づき研究を実施することを予定している。すなわち、DM発症における膵臓β細胞の変性をERストレス、SUMO化の観点からアプローチすることで、AD病態との類似性・新たなDM発症メカニズムの解明を目指すものである。
令和4年度前半は、令和3年度同様研究体制に制限が入っていたが、研究代表者である松﨑と研究分担者である田熊(大阪大学)に加えて、新たに加わった研究分担者長井(大阪大谷大学)の研究体制へと変更し、徐々に研究が再開している。
必要となる研究ツールとしてのモデル動物を用いての検討が必要となる。そのため、必要となるSUMO化高発現マウスを用いた糖尿病マウスの作成が必要となる。SUMO化研究の共同研究先であるトロント大学との調整により、トロント大学所有マウスを用いた糖尿病モデルマウスの作成を進めることとなった。現在、モデルマウス作成に向けた調整を終了し、申請者が渡加可能なタイミングでのサンプル回収に向け詣でる構築を進めている。次年度は、膵臓の病理像への各因子の影響を検討すべく、マウスに対する解析の準備を行っている。
また、本研究の重要なポイントは、神経変性疾患(認知症)と糖尿病の関係を見極めることであり、その手掛かりとしてTau蛋白質のSUMO化修飾を上げており、Tau蛋白質のSUMO化がおよぼす認知症への影響についての報告を国際誌に行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2021年度および2022年目の前半はCovid-19の影響が予想以上に大きく、研究分担者を含め研究実施体制も制限されていた。また、主たる研究者である松﨑は2021年3月時点で異動となったこともあり制限下での実施体制の整備を進めた。同様に分担者である田熊(大阪大学)も制限下であったこと、大学の大規模修繕による研究施設の利用制限のため2年目の前半まで研究環境が整っていなかった。さらに、分担者である高村の異動にともなう離脱があったため研究分担者として長井(大阪大谷大学)に参画いただくなど体制を整えた。
2022年度においても医師としての立場上、大学所属職員・学生、近隣企業への職域接種の当番が7月頃まで続いたこともあり研究に従事できる時間の制限があり、研究実施に割り当てることができる時間が物理的に少なくなっていた。
並行して実施している国際交流研究(科研費:Covid-19の影響で2年間渡航しての活動は中断していた)実施のため、夏季は約6週間トロント大学での研究実施を行ったこともあり、2022年度の後半に入り研究再開の目途が立った。また、トロント滞在時に本計画についての打ち合わせを行い、2023年度にはトロント大学所有のSUMO高発現マウスを用いた糖尿病モデルを作成できる状態となった。現在マウスの作成を進めている。
上記のことから研究計画は大幅に遅れている状況にある。

Strategy for Future Research Activity

2023年度に作成を開始しているマウスを用いた解析を実施することで、tauタンパク質のSUMO化が生体に及ぼす影響をin vivoで検証する。延長期間に入る2024年度はこれらのデータを加えて論文化する予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Tanz CRND, University of Toronto(カナダ)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] SUMO1 Modification of Tau in Progressive Supranuclear Palsy2022

    • Author(s)
      Hironori Takamura, Yoshiaki Nakayama, Hidefumi Ito, Taiichi Katayama, Paul E. Fraser, Shinsuke Matsuzaki
    • Journal Title

      Molecular Neurobiology

      Volume: - Issue: 7 Pages: 4419-4435

    • DOI

      10.1007/s12035-022-02734-5

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tas2R signaling enhances mouse neutrophil migration via a ROCK-dependent pathway2022

    • Author(s)
      Kobayashi Daichi、Watarai Tomoya、Ozawa Madoka、Kanda Yasuhiro、Saika Fumihiro、Kiguchi Norikazu、Takeuchi Arata、Ikawa Masahito、Matsuzaki Shinsuke、Katakai Tomoya
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: 973880-973880

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.973880

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] SUMO1 Modification of Tau in Progressive Supranuclear Palsy2022

    • Author(s)
      Takamura H, Nakayama Y, Ito H, Katayama T, Fraser PE, Matsuzaki S.
    • Organizer
      Neuro2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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