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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of pathogenesis of muscular dystrophies caused by constitutive extracellular calcium influx

Research Project

Project/Area Number 15H04846
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

野口 悟  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第一部, 室長 (00370982)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 雄二  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (60362456)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords遺伝性疾患 / ミオパチー / カルシウム / 病態 / モデルマウス
Outline of Annual Research Achievements

細管集合体ミオパチー患者に見出したORAI1遺伝子変異(2種類: Thr184Met および Pro245Thr)について、患者細胞およびHEK細胞への発現系を用いたカルシウムイメージング解析を行った。両変異体はともに、正常型ORAI1とほぼ同様の発現レベルを示し、このミスセンス変異が機能獲得変異であることを強く示唆した。また、患者細胞および変異体発現細胞は、細胞外液のカルシウム濃度に応じて、細胞内のカルシウム濃度が上昇した。また、マンガンの取り込みによる蛍光基質の蛍光の低下を示した。つまり、変異ORAI1は恒常的に活性化しており、細胞外からカルシウムイオンが流入していた。しかしながら、Thr184Met変異は、他の既知変異に比べて、カルシウム流入速度は、小さいものであった。また、すべての患者の筋病理は、筋ジストロフィー様の所見(壊死、再生)を示していた。
昨年度作成したORAI 1優性遺伝型変異マウスを、週齢を追って筋病理変化を解析した。病理変化は限定されているものの、壊死線維、中心核線維の増加が認められた。また、新たに
STIM1優性遺伝型変異マウスを作成した。いくつかのファウンダーマウスが得られたが、変異マウスはいずれも低体重であった。マウスの筋病理を解析した。その結果、すべての骨格筋で著しい筋萎縮が観察された。筋線維は大小不同があるものの、平均サイズには変化がなかった。また、再生線維を予想させる小線維にも胎児型のミオシン重鎖の発現はなかった。線維化、脂肪化の促進が観察された。骨格筋で見られた筋萎縮は筋線維萎縮によるものではなく、ジストロフィック変化に伴う、筋線維の脱落、線維化および脂肪による置換によると考えられた。

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。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 Other

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

  • [Journal Article] Cell surface flip-flop of phosphatidylserine is critical for2018

    • Author(s)
      Masaki Tsuchiya, Yuji Hara (責任著者), Masaki Okuda, Karin Itoh,
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sialic acid deficiency is associated with oxidative stress leading to muscle atrophy and weakness in the GNE myopathy2017

    • Author(s)
      1.Cho A, Malicdan MCV, Miyakawa M, Nonaka I, Nishino I, Noguchi S
    • Journal Title

      Hum Mol Genet

      Volume: 26 Pages: 3081-3093

    • DOI

      10.1093/hmg/ddx192

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional Effect of ORAI1 Mutations in Muscle Diseases2017

    • Author(s)
      Noguchi S
    • Organizer
      Gordon Research Conferences 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The role of phospholipid flippase in myotube formation2017

    • Author(s)
      Hara Y
    • Organizer
      Australian Physiological Society meeting 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A mouse with exon 9 deletion in Col6a1 as a model for dominant collagen VI-related disorders2017

    • Author(s)
      Noguchi S, Ogawa M, Nishino I
    • Organizer
      22nd International Congress of the World Muscle Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tubular aggregate myopathy with dystrophic features2017

    • Author(s)
      Lee J, Yoshimura M, Hirano R, Miyatake W, Koshimizu E, Matsumoto N, Mori H, Tachii N, Suzuki M, Ogata K, Nishino I, Noguchi S
    • Organizer
      22nd International Congress of the World Muscle Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] S-Nitrosylation Is Responsible for Muscle Atrophy and Weakness in GNE Myopathy2017

    • Author(s)
      Miyakawa M, Cho A, Malicdan MC, Nishino I, Noguchi S
    • Organizer
      ASBMB ANNUAL MEETING/ Experimental Biology 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 疾病研究第一部

    • URL

      https://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r1/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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