| Project/Area Number |
23K27351
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| Project/Area Number (Other) |
23H02660 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48010:Anatomy-related
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
和栗 聡 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30244908)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 直輝 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (70745992)
鈴木 倫毅 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (80456649)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | p62 / SQSTM1 / 高浸透圧ストレス / UBXD8 / オリゴデンドロサイト / マイトファジー / 液ー液相分離 / 蛍光寿命顕微鏡 / CLEM / 粘性 / 蛍光寿命 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞質内では様々な分子が液‐液相分離によって液滴を形成し、各種反応の足場となる。p62小体は飢餓ストレス、酸化ストレス、高浸透圧ストレスなどで形成される細胞質液滴だが、最近になってオートファジーおよび抗酸化ストレス反応の発動拠点として機能することが判明した。しかし、流動性の高い液滴が隔離膜に捕捉される機構やより硬い凝集体に変化するメカニズムは不明である。本研究ではp62小体の「粘性」に注目し、これを測定・可視化することで、この物理学的性質がどのように隔離膜形成、およびゲルや凝集体への変化に寄与するのかを明らかにする。そして癌、神経性疾患、自己炎症性疾患における新たな治療標的機構を提唱する.
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の成果として、p62小体の微小粘性を測定するための粘性プローブを作製し、高浸透圧ストレス負荷により形成されるp62小体の粘性を検出することに成功した。しかし、p62タンパク質内のプローブ位置によるアーチファクトの可能性を除外できないこと、測定機器の時間解像度の低さにより細胞内局在の特定が困難であること、そして他グループの研究により、p62小体の物理的性状とその分解機構に関する理解が急速に進んだことを受けて、全体計画を見直した。本年度は、粘性解析の研究対象を絞るとともに、成果に直結するp62小体およびオートファジーに関する以下の研究を推進した。（１）高浸透圧ストレス誘導性のp62小体の形成・分解に関する研究を進め、これらp62小体がストレス顆粒とは別個に形成され、微細構造が明確に異なること、ストレス顆粒よりストレス応答性が高いことを明らかにした。（２）UBXD8は小胞体、脂肪滴、ミトコンドリア、ペルオキシソームに局在するタンパク質であり、ユビキチン－プロテアソーム分解を担うことで脂質代謝に関連する。オリゴデンドロサイト特異的UBXD8欠損マウスを解析したところ、オリゴデンドロサイトの細胞質にp62／ユビキチン陽性の凝集体が蓄積することを見出した。（３）神経核内封入体病の細胞培養実験系を確立し、p62が核内封入体の形成自体には寄与しない可能性が示唆された。（４）低酸素刺激誘導性のマイトファジー研究を推進し、その形態とオートファジー受容体の機能を明らかにした。
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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
方針の変更はあったものの、推進した研究項目に関して論文準備２件、リバイス論文投稿１件を行ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）高浸透圧ストレス誘導性のp62小体の形成・分解に関しては、p62小体の液滴としての性質を検証し、オートファジー受容体の挙動解析、上皮性オルガノイドを用いた解析を行う。また論文を投稿する。（２）オリゴデンドロサイト特異的UBXD8欠損マウスの解析では、マウス組織および培養オリゴデンドロサイトを用いて、p62小体の微細形態および機能解析を行う。（３）神経核内封入体病の患者試料におけるp62およびKEAP1などの関連タンパク質の局在を調べる。（４）低酸素刺激誘導性のマイトファジー研究については論文発表や学会発表を進める。（５）粘性プローブの応用研究として、新たにペルオキシソーム内部の粘性を検出するプローブを開発する。
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