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2015 Fiscal Year Annual Research Report

神経軸索におけるタンパク分解機構とその破綻

Planned Research

Project AreaBrain Environment
Project/Area Number 23111004
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

内山 安男  順天堂大学, 医学部, 教授 (10049091)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsリソソーム / カテプシンD / オートファジー / 選択的オートファジー / Atg9A / p62 / NBR1 / ubiquitin
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、Atg9Aを中枢神経系で欠損するマウスを作成し解析した。Atg9AF/F:Cre-Nestinマウスは、生後1週までに約半数が死に至り、生後2週を過ぎると体重は増加せず、約28日で全てのマウスが死に至った。生後2週の時点で、けいれん発作、limb clsping reflexやrotarod testで回転棒に残れる時間は有意に短くなり、協調運動ができないことが分かった。Atg9Aの欠損によってオートファジーが破綻し、選択的オートファジーのアダプター(レセプター)タンパク質として知られるp62やNBR1が蓄積することが知られている。実際、1)細胞体の変化:免疫染色やwestern blotで検討すると、生後2週の時点では、免疫染色でp62/NBR1/ubiquitin陽性顆粒は、多くの神経細胞で豊富に認められ、western blotでも強い蓄積が見られた。しかし、生後4週になると、免疫染色陽性像やwestern blotで見られるタンパク質量は有意に減少していた。2)軸索/終末部の変化:細胞体の変化とは異なり、軸索とその終末部は、時間経過とともに変性像が増悪すること、軸索のspongiform変性が見られた。3)神経回路の形成障害:さらに、Atg9A欠損脳では、脳梁の形成不全と前交連の不形成が見られた。Atg9A,Atg7,Atg16Lの各欠損マウス,およびこれらのlittermatesの胎生期の大脳皮質より得た初代神経細胞を培養して、突起の伸展を観察したところ、Atg9A欠損神経細胞の突起の伸展が有意に短いこと、さらに7日間培養した結果、直線状に突起が伸展できないことが明らかとなった。これらの結果は、Atg9Aを中枢神経系で欠損すると神経軸索特異的な障害を引き起こすこと、即ち、Atg9Aは突起の恒常性維持に重要であることが分かった。

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。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 9 results,  Acknowledgement Compliant: 7 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Suppression of ischemia-induced hippocampal pyramidal neuron death by hyaluronan tetrasaccharide through inhibition of toll-like receptor 2 signaling pathway.2016

    • Author(s)
      Sunabori T, Koike M, Asari A, Oonuki Y, Uchiyama Y
    • Journal Title

      Am J Pathol

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      in press

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A specific tripeptidyl substrate for tripeptidyl peptidase activity is effectively hydrolyzed by alanyl aminopeptidase/aminopeptidase N/CD13 in the rat kidney.2016

    • Author(s)
      Shibata M, Koike M, Kusumi K, Sato N, Uchiyama U
    • Journal Title

      Arch Histol Cytol

      Volume: 76 Pages: 1-8

    • DOI

      org/10.1679/aohc.76.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cathepsin D in podocytes is important in the pathogenesis of proteinuria and CKD.2016

    • Author(s)
      Yamamoto-Nonaka K, Koike M, Asanuma K, Takagi M, Oliva Trejo JA, Seki T, Hidaka T, Ichimura K, Sakai T, Tada N6 Ueno T, Uchiyama Y, Tomino Y
    • Journal Title

      J Am Soc Nephrol

      Volume: 27 Pages: on line

    • DOI

      10.1681/ASN.2015040366

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Macroautophagy is essential for killing of intracellular Burkholderia pseudomallei in human neutrophils.2015

    • Author(s)
      Rinchai D, Riyapa D, Buddhisa S, Utispan K, Titball RW, Stevens MP, Stevens JM, Ogawa M, Tanida I, Koike M, Uchiyama Y, Ato M, Lertmemongkolchai G
    • Journal Title

      Autophagy

      Volume: 11 Pages: 748-755

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1040969

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CHCHD2 mutations in autosomal dominant late-onset Parkinson's disease: a genome-wide linkage and sequencing study.2015

    • Author(s)
      Funayama M, Ohe K, Amo T, Furuya N, Yamaguchi J, Saiki S, Li Y, Ogaki K, Ando M, Yoshino H, Tomiyama H, Nishioka K, Hasegawa K, Saiki H, Satake W, Mogushi K, Sasaki R, Kokubo Y, Kuzuhara S, Toda T, Mizuno Y, Uchiyama Y, Ohno K, Hattori N
    • Journal Title

      Lancet Neurol

      Volume: 14 Pages: 274-282

    • DOI

      10.1016/S1474-4422(14)70266-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Property of Lysosomal Storage Disease associated with Midbrain Pathology in the CNS of LAMP-2-deficient Mice.2015

    • Author(s)
      Furuta A, Kikuchi H, Fujita H, Yamada D, Fujiwara Y, Kabuta T, Nishino I, Wada K, Uchiyama Y
    • Journal Title

      Am J Pathol

      Volume: 185 Pages: 1713-1723

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2015.02.015

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Long-Term Safety Issues of iPSC-Based Cell Therapy in a Spinal Cord Injury Model: Oncogenic Transformation with Epithelial-Mesenchymal Transition.2015

    • Author(s)
      Nori S, Okada Y, Nishimura S, Ssaki T, Itakura G, Kobayashi Y, Renault-Mihara F, Shimizu A, Koya I, Yoshida R, Kudoh J, Koike M, Uchiyama Y, Ikeda E, Toyama Y, Nakamura M, Okano H
    • Journal Title

      Stem Cell Rep

      Volume: 4 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2015.01.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Axonal accumulation of alpha-synuclein in Gaucher disease model of medaka (Oryzias latipes) does not contribute to neurodegeneration.2015

    • Author(s)
      Uemura N, Koike M, Ansai K, Kinoshita M, Fujiwara-Ishikawa T, Matsui H, Naruse K, Sakamoto N, Uchiyama Y, Todo T, Takeda S, Yamakado H, Takahashi R
    • Journal Title

      Pros Genetics

      Volume: 11 Pages: e1005065

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005065

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cellular localization and tissue distribution of endogenous DFCP1 protein.2015

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

      Biomed Res

      Volume: 36 Pages: 121-133

    • DOI

      10.2220/biomedres.36.121

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Super-Ecliptic, pHluorin-mKate2, Tandem Fluorescent Protein-Tagged Human LC3 for the Monitoring of Mammalian Autophagy.2015

    • Author(s)
      Tanida I, Ueno T, Uchiyama Y
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 9 Pages: e110600

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0110600

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 神経細胞におけるリソソームタンパク質分解とその破綻2016

    • Author(s)
      内山安男
    • Organizer
      第121回日本解剖学会総会
    • Place of Presentation
      福島県郡山市
    • Year and Date
      2016-03-28 – 2016-03-30
    • Invited
  • [Presentation] The LC3 conjugation system is involved in lipid droplet formation2015

    • Author(s)
      Yasuo Uchiyama
    • Organizer
      The 2nd Congress, International Academy of Sportology
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-09-12 – 2015-09-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cell death and autophagy2015

    • Author(s)
      Yasuo Uchiyama
    • Organizer
      The 24th International Symposium on Morphological Science
    • Place of Presentation
      Turky Istanbul
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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