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ミスフォールドタンパク質の核外排出分子機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaBrain Environment
Project/Area Number 26111704
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

村田 茂穂  東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20344070)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywordsユビキチン / アルツハイマー病 / 筋萎縮性側索硬化症 / タンパク質恒常性 / ミスフォールドタンパク質 / 神経変性疾患 / プロテアソーム / SOD1
Outline of Annual Research Achievements

1. ミスフォールドタンパク質の核外運び出しに関与する因子の同定:哺乳類培養細胞を用いて、ALSの原因変異であるSOD1、TDP-43、アルツハイマー病で蓄積するTauの細胞内局在、凝集形成、発現量を指標としたヒトゲノムワイドsiRNAスクリーニングを各々実施した。その結果、SOD1の核外排出に関与する因子、Tauの凝集形成に関与する因子、TDP-43の分解に関与する因子をいずれも複数同定することに成功した。
2. ミスフォールドタンパク質の細胞内動態に影響を与える因子の神経変性における病態生理的意義の解析:神経変性・神経細胞死における病態生理的役割を、線虫・ショウジョウバエのモデル生物個体を用いた解析により解明を進めた。プロテアソーム機能減弱ハエ系統に対して、網羅的に過剰発現系統を交配することにより、構造異常タンパク質の細胞内動態に影響を与える新規因子の同定を試みた。その結果、変異SOD1やTDP-43の細胞内凝集形成およびそれに伴う神経変性を抑制する因子Xの同定に成功した。X遺伝子欠損マウスの作出にも成功し、現在ALSモデルマウス(SOD1 G85Rトランスジェニックマウス)と交配し、表現型を観察中である。
3. 神経細胞内で生じる異常タンパク質はユビキチン化されプロテアソームにより分解される。プロテアソームにはユビキチン化タンパク質受容体が2つ存在する。各欠損マウスの解析により、両者は主に縮重的に働いているが、各受容体にのみ捕捉されるタンパク質も存在することを明らかにした。また、長寿遺伝子として知られるSIRT1は多機能な脱アセチル酵素であり、HSFを活性化することも知られている。SIRT1欠損マウスや細胞においてユビキチン化タンパク質の蓄積や短寿命タンパク質の分解が見られることなどから、SIRT1がHSFやHspに依存しないタンパク質品質管理に関与していることを示した。

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

    (11 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Ottawa Hospital Research Institute(カナダ)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Proteasome Impairment Induces Recovery of Mitochondrial Membrane Potential and an Alternative Pathway of Mitochondrial Fusion2015

    • Author(s)
      Shirozu R, Yashiroda H, Murata S
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Biology

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 347-362

    • DOI

      10.1128/mcb.00920-15

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Redundant roles of Rpn10 and Rpn13 in recognition of ubiquitinated proteins and cellular homeostasis.2015

    • Author(s)
      Hamazaki J, Hirayama S, Murata S. Redundant roles of Rpn10 and Rpn13 in recognition of ubiquitinated proteins and cellular homeostasis.
    • Journal Title

      PLoS Genet.

      Volume: 11 Issue: 7 Pages: e1005401-e1005401

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005401

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sirt1-deficiency causes defective protein quality control2015

    • Author(s)
      Tomita T, Hamazaki J, Hirayama S, McBurney MW, Yashiroda H, Murata S
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 12613-12613

    • DOI

      10.1038/srep12613

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] プロテアソームの多様性と生体制御2016

    • Author(s)
      村田茂穂
    • Organizer
      第32回高峰カンファレンス
    • Place of Presentation
      如水会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-03-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プロテアソームの多様性による生体制御2016

    • Author(s)
      村田茂穂
    • Organizer
      第4回CAKIカンファレンス
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル広島(広島県広島市)
    • Year and Date
      2016-01-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A heat shock proteins- and ubiquitin-interacting protein counteracts aggregate formation of ubiquitinated proteins for proteasome degradation2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Uechi, Jun Hamazaki, Erina Kuranaga, Masayuki Miura, and Shigeo Murata
    • Organizer
      Symposium for young ubiquitin researchers in Japan "New Era in the Ubiquitin Research"
    • Place of Presentation
      国際高等研究所 (木津川市)
    • Year and Date
      2014-11-11 – 2014-11-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ミスフォールドタンパク質の細胞内動態制御機構2014

    • Author(s)
      村田茂穂
    • Organizer
      第9回臨床ストレス応答学会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A novel ubiquitin-interacting protein that counteracts aggregate formation of ubiquitinated proteins2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Uechi, Jun Hamazaki, Erina Kuranaga, Masayuki Miura, and Shigeo Murata
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都 (京都市)
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プロテアソームの制御による生体調節2014

    • Author(s)
      村田茂穂
    • Organizer
      第19回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(豊中市)
    • Year and Date
      2014-08-08 – 2014-08-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 教室ホームページ

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~tanpaku/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

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

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