2021 Fiscal Year Annual Research Report
ユビキチン・リガーゼを介する神経回路形成とエネルギー代謝の調節機構
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19H03422
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
豊福 利彦 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授(常勤) (60322179)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア輸送 / LRRK2 / パーキンソン病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアの代謝異常は神経疾患特にパーキンソン病の病態と関わっている。申請者らはミトコンドリア機能調節を担うミトコンドリア・ユビキチン・リガーゼがパーキンソン病の原因遺伝子であるLRRK2により制御されること、さらにこれらユビキチン・リガーゼが神経ガイダンス因子であるセマフォリン分子群のうちSema6Dのターゲット分子であることも見出し両者の機能連関の動作メカニズムを検討した。
LRRK2(G2019S)発現細胞、LRRK2欠損細胞に活性型Sema6D及び不活性型Sema6Dを発現した細胞株を樹立し以下の解析を行った。
（Ａ）小胞体―ミトコンドリア間機能連関の検討：（Ａ－１）ミトコンドリア内カルシウム濃度測定：pcDNA-mt-cameleonを導入した細胞において測定した。LRRK2(G2019S)活性型Sema6D(+)細胞ではミトコンドリア内カルシウム濃度低下の抑制が起きた。（Ａ－２）小胞体―ミトコンドリア間のタンパク質間結合の評価：Proximity ligation 法を用いた。小胞体に局在するIP3受容体とミトコンドリアに局在するVDACの蛋白質間結合により小胞体―ミトコンドリア間結合を検討しLRRK2(G2019S)活性型Sema6D(+)細胞では小胞体―ミトコンドリア間結合の増加が起きた。
（B）ミトコンドリア代謝能の検討： 生細胞を用いた代謝解析は細胞外フラックスアナライザー（プライムテック社製）を使用して培養細胞の酸素消費量を計測し基礎酸素消費量および予備酸素消費能から、細胞のミトコンドリア代謝機能を評価した。LRRK2(G2019S)活性型Sema6D(+)細胞では代謝機能の低下が抑制された。このようにLRRK2とSema6Dはミトコンドリア機能において相反する制御機構を持つことが分かった。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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