2008 Fiscal Year Annual Research Report
脳神経系における金属輸送過程と代謝異常症の分子メカニズム解明
Project/Area Number |
18590044
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Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
榎本 秀一 The Institute of Physical and Chemical Research, メタロミクスイメージング研究ユニット, 研究ユニットリーダー (10271553)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽場 宏光 独立行政法人理化学研究所, 森田超重元素研究室, 専任研究員 (60360624)
本村 信治 独立行政法人理化学研究所, メタロミクスイメージング研究ユニット, 研究員 (20360654)
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Keywords | 銅代謝異常 / 金属欠乏症 / マルチトレーサー / 複数分子同時イメージング / スペシエーション |
Research Abstract |
銅の先天的代謝異常症として知られるMenkes病(欠乏症)及びWilson病(過剰症)の病因は、ゴルジ体膜に局在する銅輸送ATPase(ATP7A、ATP7B)の異常である。脳神経系における昨今の研究についてみると、Menkes病モデル動物であるmacularマウスを用いた研究によって銅欠乏が中枢神経細胞の壊死とアポトーシスを引き起こすことが明らかにされたが、その詳細なメカニズムは未だ不明である。また、Wilson病における銅過剰が引き起こす中枢神経障害についても、カテコールアミン等の神経伝達物質の変動やICP-MSによる銅濃度の測定などの報告が見られるが、詳細な病態解析、分子生物学的研究はいまだに少ない現状にある。申請者はこれらの問題を詳細に検討するため、理化学研究所加速器により製造した多元素同時追跡マルチトレーサー法と^<67>Cu、脳内マイクロダイアリシス法と高感度分析技術(ICP-MS、ICP-MS/HPLC、加速器質量分析、ESRなど)を多用し、銅の細胞内動態及び細胞間レベル、組織レベル、個体レベルでの動的挙動を解析・評価し、細胞の銅輸送の新たな担い手を探索し、臓器間(特に脳神経系)との銅のやり取りと疾病の進行、他の微量金属元素との相互作用などを総合的に解析している。本年度はモデル動物における金属間相互作用を調べるためCu、Mgのそれぞれの欠乏状態における生体内ダイナミクスを検討し、欠乏動物における複数分子同時リアルタイムイメージングに成功した。その結果、銅代謝異常症の関連輸送蛋白質の分布が、それぞれの欠乏状態で異なることがイメージングできた。また、反復計算による最適化した画像再構成法を適用し、3次元画像化にも成功した。これによって、銅代謝異常と金属複合的な脳神経系のイメージングを成功することができた。
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Research Products
(44 results)