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神経細胞内の異常なリソソームとオートファゴソームの関わりについての遺伝学的研究

Publicly Offered Research

Project AreaMultidisciplinary research on autophagy: from molecular mechanisms to disease states
Project/Area Number 26111519
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 InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

小池 正人  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80347210)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
KeywordsLAMTOR1 / リソソーム / mTORC1 / 髄鞘 / ノックアウトマウス / オートファジー / LC3 / 凍結超薄切片法 / p18/LAMTOR1 / ragulator / オリゴデンドロサイト / 髄鞘形成不全
Outline of Annual Research Achievements

HeLa細胞において、Lamp1陽性リソソームにおけるp18(LAMTOR1)の免疫陽性反応が分裂期で低下する傾向を見いだした。そこで、同調培養によりS・early G1・late G1・G2/M期の細胞を分取しウエスタンブロットを行い、G2/M期でp18、mTORC1の下流の標的タンパク質S6Kのリン酸化の減少を認めた。一方、WYE354投与や飢餓の誘導によるmTORC1の活性化の阻害はp18の量に影響を及ぼさなかった。以上は、分裂期のp18の減少がトリガーとなりmTORC1の活性化が抑制されることを示唆する。分裂期におけるepoxomicine投与によりp18の量が回複し、プルダウンアッセイによるユビキチン化タンパク質の検討により、G2/M期の細胞でp18抗体陽性のユビキチン化タンパク質の増加を認めたことから、分裂期のp18の減少へのユビキチン・プロテアソーム系の関与が示唆された。
次に、p18/LAMTOR1の中枢神経系特異的遺伝子欠損マウスを解析した結果、新生仔は体重が対照群より軽く、生後14日前後で致死となることを見出した。生後14日目のマウス脳を用いた免疫組織化学的解析により、ニューロン、アストロサイト、ミクログリアでは顕著な変化が観察されなかったのに対して、p18/LAMTOR1の中枢神経系特異的遺伝子欠損マウスでは、成熟したオリゴデンドロサイトのマーカータンパク質の発現が全脳にわたって消失していた。さらに、透過型電子顕微鏡をもちいた形態学的解析により、脳梁及び小脳における軸索の髄鞘化をほとんど認めなかった。以上の結果は、mTORC1の活性がオリゴデンドロサイトの分化に重要な働きがあることを示唆するものである。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 14 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ユトレヒト大学医学部(オランダ)

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    • Journal Title

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      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 410-423

    • DOI

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      Volume: 6 Pages: 82-92

    • DOI

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      Archives of Histology and Cytology

      Volume: 76 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1679/aohc.76.1

    • NAID

      130005131324

    • ISSN
      0914-9465, 1349-1717
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      Autophagy

      Volume: 11 Issue: 5 Pages: 748-755

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      10.1080/15548627.2015.1040969

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      FEBS Lett.

      Volume: 589 Issue: 13 Pages: 1430-1436

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      Volume: 90 Issue: 3 Pages: 1677-1681

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      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 471 Issue: 1 Pages: 109-116

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      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 8993-8993

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      PLoS Genetics

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005065

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    • Author(s)
      Nanao T, Koike M, Yamaguchi J, Sasaki M, Uchiyama Y.
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 121-133

    • DOI

      10.2220/biomedres.36.121

    • NAID

      130005065279

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
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      Ishikawa K, Saiki S, Furuya N, Yamada D, Imamichi Y, Li Y, Kawajiri S, Sasaki H, Koike M, Tsuboi Y, Hattori N.
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      Volume: 9 Issue: 4 Pages: e94645-e94645

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0094645

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    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 未定 Issue: 9 Pages: 2996-3008

    • DOI

      10.2337/db13-0970

    • NAID

      40020504710

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      Volume: 124 Issue: 8 Pages: 3634-44

    • DOI

      10.1172/jci69866

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      Volume: 35 Pages: 251-62

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      Suyama M, Koike M, Asaoka D, Mori H, Oguro M, Ueno T, Nagahara A, Watanabe S, Uchiyama Y.
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      Volume: 62 Issue: 9 Pages: 645-60

    • DOI

      10.1369/0022155414542300

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      Koike, M., Nanao, T., Yamaguchi, J., Sasaki, M., Uchiyama, Y
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      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
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      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
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      2016-03-28
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      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
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      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
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      2016-03-28
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      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
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      2016-03-28
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      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
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      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
    • Year and Date
      2016-03-28
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    • Organizer
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    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
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      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
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      2015-07-28
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      第38回日本神経科学大会
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      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
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      2015-07-28
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      第67回日本細胞生物学会大会
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      2015-03-23
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      2015-03-23
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      2015-03-23
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      神戸国際会議場
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      2015-03-22
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      曽高友深、内山安男、小池正人
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会・第92回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 順天堂大学大学院医学研究科における形態学的研究の包括的な支援体制について2015

    • Author(s)
      小池正人
    • Organizer
      第39回日本顕微鏡学会関東支部講演会
    • Place of Presentation
      工学院大学
    • Year and Date
      2015-02-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 連続走査電顕断面観察法により解明された足細胞の新しい構造階層2015

    • Author(s)
      市村浩一郎、宮崎直幸、完山正二、村田一義、小池正人、中村桂一郎、太田啓介、坂井建雄
    • Organizer
      第39回日本顕微鏡学会関東支部講演会
    • Place of Presentation
      工学院大学
    • Year and Date
      2015-02-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ゴルジ体局在型イオンチャネルGPHRの中枢神経系における役割2015

    • Author(s)
      曽高友深、小池正人
    • Organizer
      第20回グリアクラブ
    • Place of Presentation
      KKR函館
    • Year and Date
      2015-01-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プルキンエ細胞特異的カテプシンD欠損およびAtg7欠損マウスの比較解析2015

    • Author(s)
      小池正人、砂掘毅彦、内山安男
    • Organizer
      第20回グリアクラブ
    • Place of Presentation
      KKR函館
    • Year and Date
      2015-01-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] オリゴデンドロサイト分化におけるmTORC1活性化の意義2015

    • Author(s)
      砂掘毅彦、小池正人
    • Organizer
      第20回グリアクラブ
    • Place of Presentation
      KKR函館
    • Year and Date
      2015-01-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of autophagy and lysosomal proteolysis for the maintenance of the normal environment of neuronal cells: a genetic study of mouse models for rare neurodegenerative diseases for understanding of common ones2014

    • Author(s)
      Masato Koike
    • Organizer
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM 2014 (CURRENT TRENDS ON NEUROBIOLOGY)
    • Place of Presentation
      Ulsan National Institute of Science and Technology
    • Year and Date
      2014-11-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ラット慢性逆流性食道炎モデルの食道重層上皮における 微細構造の変化についての検討2014

    • Author(s)
      小池正人 、森広樹 、後藤隆洋 、市村浩一郎 、浅岡大介 、永原章仁、上野隆、渡辺純夫、内山安男
    • Organizer
      日本解剖学会第102回関東支部学術集会
    • Place of Presentation
      東京医科大学病院
    • Year and Date
      2014-11-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective autophagy of lysosomes with ceroid-lipofuscin in neurons deficient in cathepsin D2014

    • Author(s)
      T. NANAO, M. KOIKE, J. YAMAGUCHI, C. WHITEHOUSE, T. ISHII, M. SHIBATA, Y. UCHIYAMA
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      ワシントンDC
    • Year and Date
      2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] L-carnitine enhances axonal plasticity and improves white matter lesions after chronic hypoperfusion in rat brain2014

    • Author(s)
      Y. UENO, M. KOIKE, Y. SHIMADA, H. SHIMURA, K. HIRA, Y. UCHIYAMA, N. HATTORI, T. URABE
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      ワシントンDC
    • Year and Date
      2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Enrichment of GABARAP relative to LC3 in the axonal initial segments of neurons2014

    • Author(s)
      M. KOIKE, I. TANIDA, T. NANAO, N. TADA, J. IWATA, T. UENO, E. KOMINAMI, Y. UCHIYAMA
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      ワシントンDC
    • Year and Date
      2014-11-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Hippocampal pyramidal neurons lacking LC3A and LC3B are resistant to hypoxic-ischemic brain injury in neonatal mice2014

    • Author(s)
      J. YAMAGUCHI, T. SUNABORI, M. KOIKE, T. NANAO, M. SHIBATA, A. FURUTA, Y. UCHIYAMA
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2014
    • Place of Presentation
      ワシントンDC
    • Year and Date
      2014-11-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ”Practical”ですが、何か? -医学部における電子顕微鏡-2014

    • Author(s)
      小池正人
    • Organizer
      日本顕微鏡学会次世代顕微サイエンス若手研究部会 創設記念シンポジウム・若手討論会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2014-11-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Three-dimensional architecture of podocytes revealed by block-face scanning electron microscopy2014

    • Author(s)
      Ichimura K, Miyazaki N, Sadayama S, Murata K, Koike M, Nakamura K, Ohta K, Sakai T
    • Organizer
      日本顕微鏡学会次世代顕微サイエンス若手研究部会 創設記念シンポジウム・若手討論会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ATP13A2やカテプシン異常と神経変性疾患2014

    • Author(s)
      小池正人
    • Organizer
      第55回神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 凍結超薄切片法の利用によるカテプシンD欠損マウス脳の解析2014

    • Author(s)
      小池正人、内山安男
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2014-05-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] Autophagy, Infection, and the Immune Response2014

    • Author(s)
      Tanida, I., Koike, M
    • Total Pages
      352
    • Publisher
      John Wiley & Sons Inc.
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 順天堂大学大学院医学研究科

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/shinkei_kozo/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/shinkei_kozo/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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