ユビキチンリガーゼ破綻による神経変性疾患発症機構

• Project/Area Number: 26460099
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Pharmacology in pharmacy
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 金子 雅幸 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 准教授 (10322827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 保住 功 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (20242430)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ユビキチンリガーゼ / 神経変性疾患 / 亜鉛 / 酸化ストレス / 不溶化 / ALS / アルツハイマー病 / ERAD

Outline of Annual Research Achievements

これまでERADに関与する可能性があるとして同定した51種のE3については、その各組織における発現分布が不明なものが多かった。そこで、ADと関連した大脳皮質や海馬、ALSと関連した脊髄に発現するものに絞り込むため、ヒト組織を用いてreal-time PCR法を用いて確認した。まず、51種のE3だが、改めてデータベースとの照合を行ったところ、重複や現在遺伝子として登録されていないものが存在した。その結果、44種までに該当遺伝子が絞られた。その44種のE3遺伝子に関して、定量的PCRにより、中枢を含む23種の各種組織を検討したところ、その多くが中枢に発現していることが明らかとなった。また、亜鉛キレーターであるTPEN処理の影響について検討したところ、HRD1や小胞体シャペロンの一つであるBipの発現が誘導されたことから、小胞体ストレスの惹起が認められた。E3に直接影響を与えた結果か否かは不明であるが、亜鉛の機能低下と小胞体ストレスの関連性が示された。当初の計画では、E3の酸化ストレスによる不溶化や亜鉛欠乏による活性低下を検討する予定であったが、7種のE3をクローニングし、発現を確認したところ、いずれもタンパク質が不安定で、検出が難しいことが判明した。なお、過剰発現した細胞の免疫染色やin vitroの翻訳では、タンパク質は検出できた。おそらく、細胞内では自己ユビキチン化による代謝が早く、速やかに分解されると考えられる。以上のことから、タンパク質を対象としたユビキチンリアガーゼの不溶化や亜鉛欠乏による活性低下に関しては、研究を続行することが難しいと判断した。

Research Products

• [Journal Article] Zinc transporters ZnT3 and ZnT6 are downregulated in the spinal cords of patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis (2015)
  • Author(s): Kaneko M, Noguchi T, Ikegami S, Sakurai T, Kakita A, Toyoshima Y, Kambe T, Yamada M, Inden M, Hara H, Oyanagi K, Inuzuka T, Takahashi H, Hozumi I.
  • Journal Title: J Neurosci Res Volume: 93(2) Issue: 2 Pages: 370-9
  • DOI: 10.1002/jnr.23491
  • NAID: 120007100194
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effects of oxidative stress on the solubility of HRD1, a ubiquitin ligaseimplicated in Alzheimer's disease (2014)
  • Author(s): Saito R., Kaneko M., Kitamura Y., et al.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 9巻 Issue: 5 Pages: 94576-94576
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0094576
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Aberrant neuronal differentiation and inhibition of dendrite outgrowth resulting from endoplasmic reticulum stress. (2014)
  • Author(s): Kawada K, Iekumo T, Saito R, Kaneko M, Mimori S, Nomura Y, Okuma Y
  • Journal Title: Journal of neuroscience research Volume: 0 Issue: 9 Pages: 0-0
  • DOI: 10.1002/jnr.23389
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Inhibition of post-translational N-glycosylation by HRD1 that controls the fate of ABCG5/8 transporter. (2014)
  • Author(s): Suzuki S, Shuto T, Sato T, Kaneko M, Takada T, Suico MA, Cyr DM, Suzuki H, Kai H
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 4 Issue: 1 Pages: 4258-4258
  • DOI: 10.1038/srep04258
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 小胞体に関連するユビキチンリガーゼの生理機能 (2015)
  • Author(s): 金子雅幸
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 兵庫医療大学（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-26
  • Invited
• [Presentation] 小胞体ストレスによる神経成熟異常と神経発達障害 (2015)
  • Author(s): 川田浩一，家雲高哲，金子雅幸，野村靖幸，大熊康修
  • Organizer: 日本薬学会第135年会
  • Place of Presentation: 兵庫医療大学（神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-26
  • Invited
• [Presentation] 小胞体に局在するユビキチンリガーゼの発現分布 (2015)
  • Author(s): 呉艶，今泉和則，野村靖幸，金子雅幸
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • Year and Date: 2015-03-19
• [Presentation] 亜鉛恒常性異常と筋萎縮性側索硬化症 (2014)
  • Author(s): 金子雅幸，位田雅俊，保住功
  • Organizer: 第57回日本神経化学会
  • Place of Presentation: 奈良県文化会館（奈良市）
  • Year and Date: 2014-09-30
  • Invited
• [Remarks] 広島大学 大学院医歯薬保健学研究院 分子細胞情報学
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/imaizumi/index.html