2020 Fiscal Year Annual Research Report
次世代測定技術を用いた生体内オートファジー動態解析
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18H02611
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
小松 雅明 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90356254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大江 知之 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 准教授 (30624283)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オートファジー / プローブ / p62 / Nrf2 / Keap1 / 低分子化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、オートファジーのモニターマウスと活性センサーの開発を行うことを目的とした。
1. オートファジーモニターマウス
多くのオートファジー選択的分解基質はLIRを有している。LIRを介したLC3との相互作用がオートファジーの選択性を担保する。このLIRを改良したHyD-LIR(TP)はオートファゴソームに局在し、リソソームおいて分解される。本研究では、HyD-LIR(TP)に蛍光タンパク質を融合させたHyD-LIR(TP)-VenusをCreリコンビナーゼ依存的に過剰発現するマウスを作製、解析した。予想外に、このプローブを過剰発現させることで、オートファゴソーム形成には影響を与えず、選択的オートファジーのみ阻害できることが明らかとなった。このマウスは、世界初の選択的オートファジー阻害マウスであり、オートファジー研究の強力なツールとなると考えられる。
2. オートファジー活性センサー
p62は転写因子Nrf2のユビキチンリガーゼアダプタータンパク質であるKeap1と結合する。このp62－Keap1複合体はオートファジーにより分解されることから、Keap1の細胞内存在量はオートファジーの活性と逆相関する。本研究では、開発したKeap1に特異的に結合する低分子化合物がオートファジー活性センサーとして機能するか否かを検証した。その結果、これら化合物は細胞内においてもKeap1と強固に結合、p62のみならずNrf2との相互作用も阻害し、Nrf2活性化剤となることが判明した。さらに、誘導体の薬効をin vivo（塗布）にて検証し、マウス個体でもNrf2活性化効果があることを確かめた。Nrf2活性化剤は、多発性硬化症や糖尿病性腎症の治療薬となることから、溶解性など低分子化合物の改良とともに、多発性硬化症や糖尿病性腎症マウスモデルを用いた薬効検証が期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Essential role of autophagy in protecting neonatal haematopoietic stem cells from oxidative stress in a p62-independent manner2021
Author(s)
Nomura N, Ito C, Ooshio T, Tadokoro Y, Kohno S, Ueno M, Kobayashi M, Kasahara A, Takase Y, Kurayoshi K, Si S, Takahashi C, Komatsu M, Yanagawa T, *Hirao A.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 11
Pages: 1666
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] p62/SQSTM1-droplet serves as a platform for autophagosome formation and anti-oxidative stress response2021
Author(s)
Kageyama S, Gudmundsson SR, Sou YS, Ichimura Y, Tamura N, Kazuno S, Ueno T, Miura Y, Noshiro D, Abe M, Mizushima T, Miura N, Okuda S, Motohashi H, Lee JA, Sakimura K, Ohe T, Noda NN, Waguri S, *Eskelinen EL, *Komatsu M.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 16
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Autophagic receptor p62 protects against glycation‐derived toxicity and enhances viability2020
Author(s)
Aragones G, Dasuri K, Olukorede O, Francisco SG, Renneburg C, Kumsta C, Hansen M, Kageyama S, Komatsu M, Rowan S, Volkin J, Workman M, Yang W, Daza P, Ruano D, Dominguez-Martin H, Rodriguez-Navarro JA, Du XL, Brownlee MA, Bejarano E, *Taylor A.
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Journal Title
Aging Cell
Volume: 19
Pages: e13257
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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