2018 Fiscal Year Annual Research Report
Defect of peroxisome metabolism impairs development of central nervous system
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17K15621
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
阿部 雄一 九州大学, 生体防御医学研究所, 学術研究員 (00529092)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ペルオキシソーム / ペルオキシソーム形成異常症 / 小脳 / プルキンエ細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペルオキシソーム形成因子Pex14欠損マウスにおいて、神経栄養因子Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)が小脳プルキンエ細胞周辺で増加していることを見出した。小脳神経初代培養実験により、高濃度のBDNFがPex14欠損マウスプルキンエ細胞の形態異常を誘発することを見出した。BDNF受容体であるTrkBの発現を解析したところ、Pex14欠損マウス小脳において、不活性型受容体TrkB-T1の発現が増加していた。活性型受容体であるTrkB-TK+ TrkB-T1は活性型受容体TrkB-TK+の自己リン酸化活性に対して阻害的に作用することが知られており、TrkB-TK+リン酸化の低下および下流のシグナル伝達系の活性低下も認められた。以上の結果からBDNF-TrkBを介した細胞シグナル応答の障害がペルオキシソーム形成異常症における小脳形態異常の主たる原因であることを発見した。以上の結果をLife Science Alliance誌において公表した。
一方、ペルキシソーム欠損性グリア細胞において発現量が増加しているBDNFが、何れのペルオキシソーム代謝機能障害が原因であるか検討した。カタラーゼ阻害剤3-amino-1,2-triazoleの添加により、ペルオキシソーム欠損グリア細胞におけるBDNFの発現量が低下した。ペルオキシソーム欠損性細胞では、カタラーゼは細胞質に局在することから、ペルオキシソーム局在シグナルを欠失させたカタラーゼを発現させたところ、BDNFの発現が増加した。細胞質局在のカタラーゼが還元化状態を導くことが知られていることから、細胞質の還元性を消失させたところBDNFの発現が低下した。以上のことから、ペルオキシソーム欠損細胞における細胞質の還元化がBDNF増加を誘導することが示唆された。
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| Remarks |
Life Science Alliance誌に公表した研究成果のプレスリリースを行った。
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[Presentation] Pathogenesis mechanism of peroxisome biogenesis disorders2019
Author(s)
Yuichi Abe, Masanori Honsho, Ryota Itoh, Ryoko Kawaguchi, Masashi Fujitani, Kazushirou Fujiwara, Masaaki Hirokane, Takashi Matsuzaki, Keiko Nakayama, Ryohei Ohgi, Toshihiro Marutani, Keiichi I. Nakayama, Toshihide Yamashita, and Yukio Fujiki
Organizer
EMBO Workshop “Current advances in protein translocation across membranes”
Int'l Joint Research
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