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オートファジーによる脳神経変性疾患の抑制メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaPrevention of brain protein aging and dementia
Project/Area Number 17H05690
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

森下 英晃  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90783499)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsオートファジー / ゼブラフィッシュ / 脳神経変性疾患 / SENDA / リポタンパク質 / サーファクタント / リソソーム / CRISPR / 細胞・組織 / 細胞内分解 / 脳神経疾患
Outline of Annual Research Achievements

オートファジーは細胞内の代表的な分解系であり、異常なタンパク質やオルガネラを分解することで細胞内の恒常性を維持している。この作用は神経細胞で特に重要であり、最近、ヒトオートファジー関連遺伝子WDR45への変異が認知症やパーキンソン様症状を伴う脳神経変性疾患SENDAを引き起こすことが明らかとなった。しかし、WDR45の細胞内局在や機能についてはほとんど解明されていない。そこで本研究では、身体が透明で発生が体外で起こることからライブイメージングなどのin vivo解析が容易なゼブラフィッシュをモデルとして用いて、WDR45およびWDR45Bの生体内における細胞内局在解析をゼブラフィッシュを用いて解析した。さらにこれらの因子を欠損させたゼブラフィッシュを作製し、それらの脳神経系を含む全組織における表現型の比較解析を行った。その結果、WDR45およびWDR45Bは生きたゼブラフィッシュの脳神経系において隔離膜に局在化するが、骨格筋などの非神経系組織では明らかな隔離膜局在を認めないことが明らかとなった。さらに、WDR45およびWDR45B二重欠損ゼブラフフッシュは受精後5カ月前後で致死となることを見出した。一方、WDR45またはWDR45Bの単独欠損ゼブラフィッシュは受精後12か月以上も生存した。WDR45およびWDR45B二重欠損ゼブラフフッシュの神経系細胞内にはp62陽性の凝集体の蓄積を認め、オートファジー異常が示唆された。本研究の成果は、オートファジー関連因子群による神経変性抑制のメカニズムの解明に繋がると考えられる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Genome-wide CRISPR screen identifies TMEM41B as a gene required for autophagosome formation2018

    • Author(s)
      Morita Keigo、Hama Yutaro、Izume Tamaki、Tamura Norito、Ueno Toshihide、Yamashita Yoshihiro、Sakamaki Yuriko、Mimura Kaito、Morishita Hideaki、Shihoya Wataru、Nureki Osamu、Mano Hiroyuki、Mizushima Noboru
    • Journal Title

      The Journal of Cell Biology

      Volume: 217 Issue: 11 Pages: 3817-3828

    • DOI

      10.1083/jcb.201804132

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 哺乳動物におけるオートファジーの生理機能2017

    • Author(s)
      森下英晃、水島昇
    • Journal Title

      実験医学増刊

      Volume: 35 Pages: 2580-2593

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジー関連因子WDR45/WDR45Bの脳神経系細胞における機能解析2019

    • Author(s)
      森下英晃、神田侑季,田村律人,水島昇
    • Organizer
      新学術領域研究「脳タンパク質老化と認知症制御」第9回班員会議
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジーの分子メカニズムと疾患モデル動物開発2018

    • Author(s)
      森下英晃
    • Organizer
      第60回日本小児神経学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジー関連因子WDR45に変異を伴う脳神経変性疾患SENDAの病態解明2018

    • Author(s)
      森下英晃,神田侑季,田村律人,清水宏,村松一洋,柿田明美,水島昇
    • Organizer
      新学術領域研究「脳タンパク質老化と認知症制御」第8回班員会議
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo analysis of the functions of autophagy-related factors using zebrafish2018

    • Author(s)
      森下英晃、神田侑季、千野遥、酒巻有里子、貝塚剛志、水島昇
    • Organizer
      A3 Conference on Autophagy
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたオートファジー関連因子群の胚発生期における生理機能の解明2018

    • Author(s)
      森下英晃
    • Organizer
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたオートファジー関連遺伝性神経変性疾患の病態解明2018

    • Author(s)
      森下英晃、水島昇
    • Organizer
      第1回 国際シンポジウム「モデル生物を用いた希少、未診断疾患へのアプローチ」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジー関連因子群による脳神経変性疾患抑制機構の解明2018

    • Author(s)
      森下英晃、水島昇
    • Organizer
      新学術領域研究 脳タンパク質老化と認知症制御 第7回班員会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規オートファジー活性可視化マウスの開発2018

    • Author(s)
      森下英晃
    • Organizer
      第3回可視化マウス研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いたオートファジー関連因子群のin vivo機能解析2017

    • Author(s)
      森下英晃、水島昇
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissection of the mechanisms by which autophagy suppresses neurodegeneration using zebrafish as a model2017

    • Author(s)
      森下英晃、水島昇
    • Organizer
      2nd Internatinal Symposium of “Brain Protein Aging and Dementia Control”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジーの活性を簡便かつ定量的に測定可能な新規プローブの開発2017

    • Author(s)
      森下英晃
    • Organizer
      CBI学会2017年大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オートファジーによる脳神経変性疾患抑制メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      森下英晃、水島昇
    • Organizer
      新学術領域研究 脳タンパク質老化と認知症制御 第6回班員会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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