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Targeting basal autophagy as therapeutic drugs in neurodegenerative diseases

Research Project

Project/Area Number 21K07422
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

Yoshihisa Watanabe  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50363990)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田口 勝敏  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60462701)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords神経変性疾患 / オートファジー / 基礎研究 / アルツハイマー病 / パーキンソン病 / α-シヌクレイン / Rubicon / Atg7 / Beclin1 / UVRAG / ハイスループットスクリーニング / Beclin1複合体 / 治療薬 / Basal Autophagy / 治療薬スクリーニング / Beclin-1 / NanoBiT
Outline of Research at the Start

神経変性疾患の多くは脳内に有害な異常タンパク質が蓄積することで発症する。オートファジー亢進薬Rapamycinはそのようなタンパク質の除去に効果的であるが、免疫抑制作用や細胞死などの副作用がある。本研究ではマイルドにオートファジー活性を亢進し、継続的に使用可能な薬剤のスクリーニングを行う。そのために、オートファジー主要因子Beclin-1とその調節因子をターゲットにしたBasal Autophagy活性化薬剤のスクリーニング系の開発を行う。具体的にはBeclin-1とその調節因子との相互作用を高感度検出システムを用いて定量化し、化合物ライブラリーを用いて新しい神経変性疾患治療薬の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Aiming to develop new treatments for neurodegenerative diseases, we established a method to measure autophagy activity using NanoBiT technology, created neurodegenerative disease models using cultured cells, and developed a rapid measurement method for disease protein aggregates using these models. Quantification of Beclin1 complex interactions using NanoBiT showed high background activity, making it impossible to quantify specific binding. On the other hand, we created neurodegenerative disease models and established a system that can rapidly analyze the accumulation of protein aggregates. The accumulation of Tau aggregates was observed by knocking out genes related to protein metabolism. Additionally, it was found that oleic acid suppresses the accumulation of aggregates.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は神経変性疾患の治療を最終目標に、その基礎となる研究を行った。各種レポーターを利用した神経変性疾患モデルを作製できたことは、今後新たな治療薬のスクリーニングや既存薬等の評価につながる。また、タンパク質メタボリズム関連遺伝子のノックアウトによりタウの蓄積が認められたことから、これらの遺伝子をターゲットに治療法の開発へ応用したい。また、オレイン酸がタウ凝集体形成の抑制に効果がったことから、さらに詳細に分子メカニズムを明らかにし、認知症などの予防法として応用したい。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Cathepsin L prevents the accumulation of alpha‐synuclein fibrils in the cell2024

    • Author(s)
      Matsuki Ayumi、Watanabe Yoshihisa、Hashimoto Sho、Hoshino Atsushi、Matoba Satoaki
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 29 Issue: 4 Pages: 328-336

    • DOI

      10.1111/gtc.13099

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of Stress Response in Autophagy Processes and Aging-Related Diseases2023

    • Author(s)
      Watanabe Yoshihisa、Taguchi Katsutoshi、Tanaka Masaki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 18 Pages: 13804-13804

    • DOI

      10.3390/ijms241813804

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マウス嗅球の傍糸球体細胞に高発現するパーキンソン病関連分子α-シヌクレインの機能解析2024

    • Author(s)
      田口勝敏、渡邊義久、辻村敦、田中雅樹
    • Organizer
      129回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 培養細胞モデルを用いた神経変性疾患の発症機序の研究2023

    • Author(s)
      木村友、齋藤陸、星野温、渡邊義久
    • Organizer
      第13回4大学連携研究フォーラム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経特異的なオートファジー可視化トランスジェニックマウス の脳組織解析の試み2023

    • Author(s)
      田中 雅樹、岡崎 興徳、田口 勝敏、渡邊 義久
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・ 全国学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 霊長類脳におけるパーキンソン病関連分子α-シヌクレインの 内在性発現プロファイル解析2023

    • Author(s)
      田口 勝敏、渡邊 義久、辻村 敦、澤村 正典、高橋 良輔、 田中 雅樹
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・ 全国学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ALS-FTD変異SQSTM1/p62はNrf2-Keap1を介した酸化ストレス応答を抑制する2021

    • Author(s)
      渡邊 義久、田口 勝敏、上山 盛夫、永井 義隆、田中 雅樹
    • Organizer
      第44回日本神経科学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] パーキンソン病関連分子α-シヌクレインのヒト脳内における内在性発現プロファイルについて2021

    • Author(s)
      田口 勝敏、渡邊 義久、辻村 敦、田中 雅樹
    • Organizer
      第44回日本神経科学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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