Molecular analysis of a novel ER stress response in neurons

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K06762
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Nerve anatomy/Neuropathology
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: Yamanaka Tomoyuki 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (00381575)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下郡 智美 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (30391981)
• Research Collaborator: Nukina Nobuyuki 同志社大学 ; Koike Masato 順天堂大学 ; Misawa Hidemi 慶応義塾大学 ; Maity Sankar N. テキサス大学
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 神経変性疾患 / 小胞体ストレス / シャペロン / NF-Y

Outline of Final Research Achievements

Recent observations suggest, in addition to UPR, existence of a novel ER stress response, that is, ER aggregation, which is induced by mutation/accumulation of ER resident membrane proteins. Previously, we found that inactivation of NF-Y transcription factor in pyramidal neurons induces the atypical ER protein deposition pathology in association with ER aggregation (Nat Commun 2014). In this study, by comparative analysis of multiple types of neurons in mouse CNS, we identified a key factor involved in the ER aggregation induced by NF-Y inactivation (Sci Rep 2016). We further performed transcriptome and proteome analyses to identify the molecular mechanism underlying ER aggregation and neurodegeneration.

Free Research Field

分子神経病態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、UPRが関わるいわゆる典型的な小胞体ストレス応答については多く解析されてきた。一方、小胞体凝集はUPRを伴わない新しいタイプの応答機構であり、神経変性疾患に深く関わっていると考えられる。しかし、その詳細な分子機構はよくわかっていない。本研究では、主にマウスを用いたin vivo系でその解析を試み、小胞体凝集形成に関わるキーファクターを同定すると共に、トランスクリプトーム、プロテオーム解析により、その全体像も見いだすことができた。本研究成果は、神経変性疾患の診断や治療・予防に活用できると期待される。