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Regulation of brain aging by alternative autophagy

Publicly Offered Research

Project AreaPrevention of brain protein aging and dementia
Project/Area Number 17H05691
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 InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

清水 重臣  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (70271020)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords神経変性疾患 / 認知症 / 神経科学 / 老化 / 細胞・組織
Outline of Annual Research Achievements

オートファジーの多寡は、老化に伴って増えていく異常タンパク質の蓄積量に影響を与え、ひいては認知症などの発症に深く関わっている。哺乳動物のオートファジー機構においては、Atg5やAtg7等の分子を必要とする広く研究されているオートファジーと、これらの分子に依存しない新規オートファジーが存在する。本研究では、脳老化タンパク質の蓄積や認知症発症に、Atg5非依存的新規オートファジーが如何に関わっているかを明らかにするとともに、新規オートファジー調節を介した神経変性疾患治療法の開発研究を行なうことを目的として研究を行い、以下の知見を得た。
(1)脳老化タンパク質の蓄積や認知症発症における新規オートファジーの役割解明
新規オートファジー実行分子を欠損させたNeuro2a細胞を作製し、種々の神経変性疾患関連タンパク質の分解効率を検討したところ、リン酸化タウ、リン酸化TDP-43、ポリグルタミンタンパク質の分解に不具合が生じている可能性が考えられた。また、神経特異的に新規オートファジー実行分子を欠損させたマウスを作製したところ、同様にリン酸化タウ、リン酸化TDP-43などの蓄積が観察された。即ち、新規オートファジーは、神経変性疾患関連タンパク質の分解に貢献しているものと考えられた。
(2)新規オートファジー調節による認知症治療法の開発研究
新規オートファジー誘導低分子化合物の中から、Neuro2a細胞において、リン酸化タウやポリグルタミンタンパク質を分解できる化合物の同定に成功した。また、これらを疾患モデルマウスに投与したところ、複数の化合物で病態の改善が観察された。即ち、目標とする神経変性疾患の治療に資する化合物の同定に成功したものと考えている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Intrinsic autophagy is required for the maintenance of intestinal stem cells and for irradiation-induced intestinal regeneration.2017

    • Author(s)
      Asano J, Sato T, Ichinose S, Kajita M, Onai N, Shimizu S, Ohteki T.
    • Journal Title

      Cell reports

      Volume: 20 Issue: 5 Pages: 1050-1060

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.07.019

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of Atg5-dependent cell death in the embryonic development of Bax/Bak double-knockout mice2017

    • Author(s)
      Arakawa S, Tsujioka M, Yoshida T, Tajima-Sakurai H, Nishida Y, Matsuoka Y, Yoshino I, Tsujimoto Y, Shimizu S.
    • Journal Title

      Cell death and differ

      Volume: 9 Issue: 9 Pages: 1598-1608

    • DOI

      10.1038/cdd.2017.84

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mitochondrial damage elicits a TCDD-inducible poly(ADP-ribose) polymerase-mediated antiviral response.2017

    • Author(s)
      Kozaki T, Komano J, Kanbayashi D, Takahama M, Misawa T, Satoh T, Takeuchi O, Kawai T, Shimizu S, Matsuura Y, Akira S, Saitoh T
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A

      Volume: 114 Issue: 10 Pages: 2681-2686

    • DOI

      10.1073/pnas.1621508114

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular mechanisms and physiological roles of Atg5/Atg7-independent alternative autophagy2017

    • Author(s)
      Arakawa S, Honda S, Yamaguchi H, Shimizu S.
    • Journal Title

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      Volume: 93 Issue: 6 Pages: 378-385

    • DOI

      10.2183/pjab.93.023

    • NAID

      130005696809

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Remarks] 病態細胞生物学ホームページ

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/pcb/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2018-12-17  

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