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The significance of calcium dynamics in alpha-synuclein propagation in Parkinson's disease

Research Project

Project/Area Number 22K20683
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0704:Neuroscience, brain sciences, and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Ueda Jun  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (40762539)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsパーキンソン病 / カルシウムダイナミクス / αシヌクレイン / マクロピノサイトーシス / アルファシヌクレイン / 伝播
Outline of Research at the Start

本研究ではパーキンソン病(PD)でのアルファシヌクレイン凝集体の伝播におけるカルシウムダイナミクスの関与について検証する。具体的には、初代培養神経細胞およびマウスを用いたPDモデルにカルシウムダイナミクスの変化を引き起こす薬剤を投与することにより、アルファシヌクレイン凝集体の伝播がどのように変化するのかをアルファシヌクレイン凝集体の病理学的進展を中心に検証する。本研究の成果はPDにおけるアルファシヌクレイン凝集体の伝播が起こる機序の解明のみならず、将来的にカルシウムダイナミクスをターゲットとしたPDの疾患修飾療法の開発に繋がることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

The intercellular transmission of pathogenic proteins plays a crucial role in the progression of neurodegenerative diseases. Previous research has shown that the neuronal uptake of such proteins is activity-dependent; however, the detailed mechanisms underlying activity-dependent α-synuclein transmission in Parkinson’s disease remain unclear. To examine whether α-synuclein transmission is affected by Ca2+ dynamics in cultured cells and mouse models of Parkinson’s disease. In this study, we elucidated that modulation of Ca2+ dynamics signaling blocked the neuronal uptake of α-synuclein preformed fibrils via macropinocytosis. In wild-type mice inoculated with α-synuclein preformed fibrils, we found that inhibiting calcineurin ameliorated the development of α-synuclein pathology. Taken together, our data suggest that Ca2+ dynamics signaling modulates α-synuclein transmission and has potential as a therapeutic target for Parkinson’s disease.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの研究ではアルファシヌクレイン凝集体伝播とカルシウムダイナミクスの関連性は報告されておらず、また神経細胞において神経活動依存性にアルファシヌクレイン凝集体伝播が起こる機序についても不明な点が多いため、本研究でこれらの点を明らかにしたことは学術的意義が大きいと言える。また本研究の成果はパーキンソン病においてアルファシヌクレイン凝集体の伝播が起こる機序の解明につながるだけでなく、カルシウムダイナミクスに関与する電位依存性カルシウムチャネル、カルモジュリン、カルシニューリンなどを新たな治療ターゲットとすることで、今後パーキンソン病の病状進行を防ぐ治療法の開発に繋がることが期待される。

Report

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

    (6 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Ca<sup>2+</sup>?Calmodulin?Calcineurin Signaling Modulates α‐Synuclein Transmission2023

    • Author(s)
      Ueda Jun、Uemura Norihito、Ishimoto Tomoyuki、Taguchi Tomoyuki、Sawamura Masanori、Nakanishi Etsuro、Ikuno Masashi、Matsuzawa Shuichi、Yamakado Hodaka、Takahashi Ryosuke
    • Journal Title

      Movement Disorders

      Volume: 38 Issue: 6 Pages: 1056-1067

    • DOI

      10.1002/mds.29401

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] カルシウム-カルモジュリン-カルシニューリン経路はαシヌクレイン伝播に影響を与える2023

    • Author(s)
      上田潤、上村紀仁、石本智之、田口智之、澤村正典、中西悦郎、生野真嗣、松澤秀一、山門穂高、髙橋良輔.
    • Organizer
      第53回日本神経精神薬理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca2+-calmodulin-calcineurin signaling modulates α-synuclein transmission.2023

    • Author(s)
      Jun Ueda, Norihito Uemura, Tomoyuki Ishimoto, Tomoyuki Taguchi, Masanori Sawamura, Etsuro Nakanishi, Masashi Ikuno, Shuichi Matsuzawa, Hodaka Yamakado, Ryosuke Takahashi.
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] カルシウム-カルモジュリン-カルシニューリン経路はαシヌクレイン伝播に影響を与える.2023

    • Author(s)
      上田潤、上村紀仁、石本智之、田口智之、澤村正典、中西悦郎、生野真嗣、松澤秀一、山門穂高、髙橋良輔.
    • Organizer
      第17回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca2+-calmodulin-calcineurin signaling modulates α-synuclein transmission.2023

    • Author(s)
      Jun Ueda, Norihito Uemura, Tomoyuki Ishimoto, Tomoyuki Taguchi, Masanori Sawamura, Etsuro Nakanishi, Masashi Ikuno, Shuichi Matsuzawa, Hodaka Yamakado, Ryosuke Takahashi.
    • Organizer
      6th World Parkinson Congress
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ca2+-calmodulin-calcineurin signaling modulates α-synuclein transmission.2023

    • Author(s)
      Jun Ueda, Norihito Uemura, Tomoyuki Ishimoto, Tomoyuki Taguchi, Masanori Sawamura, Etsuro Nakanishi, Masashi Ikuno, Shuichi Matsuzawa, Hodaka Yamakado, Ryosuke Takahashi.
    • Organizer
      第64回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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