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2019 Fiscal Year Annual Research Report

プリオン病発病抑制に関わるセルロースエーテル感受性遺伝子の同定

Research Project

Project/Area Number 19H03570
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

堂浦 克美  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00263012)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords遺伝子解析 / プリオン / 防御機構 / セルロース誘導体 / 感受性
Outline of Annual Research Achievements

申請者は、食品添加物等として日常摂取しているセルロースエーテル(CE)が、プリオンに対して優れた発病抑制効果や曝露前予防効果を発揮することを発見している。CEがどのような作用機序で効果を発揮しているかはわかっていない。このCE効果には明瞭なマウス系統差が存在し、代表的な高感受性マウスでは生涯にわたり発病をのがれるのに対して、代表的な低感受性マウスでは未投与群と差がないほど発病抑制効果が出ない。そこで、CEの作用機序解明を目指して、CE感受性遺伝子を同定することを目的として高感受性マウスを低感受性マウスで戻し交配し、プリオンを感染させてCE効果を評価してきた。これらのマウス検体を用いて、第2~第4世代マウスの検体を用いたゲノム解析で、CE感受性に関与するゲノム領域として絞り込んだ候補領域について、第4世代の複数の高感受性マウス検体及び低感受性マウス検体を用いてターゲットシークエンス解析を行い、塩基配列等に違いのある目的遺伝子候補を抽出した。それらを、これまでの研究で蓄積してきたCE感受性が判明している多種類のマウス検体において確認作業を行ったところ、候補として絞り込んでいたゲノム領域には目的遺伝子が存在しないという予想外の結果となった。そこで、あらためてコンジェニック化を進めていた2世代分(第5世代・第6世代)の高感受性マウスと低感受性マウスの検体も加えてゲノム解析をやり直した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

ターゲットシークエンス解析結果をもとに、CE感受性が判明している多種類のマウス検体による確認作業を行う過程で、候補として絞り込んでいたゲノム領域には目的遺伝子が存在しないという予想外のことが判明し、あらためて2世代分の検体を追加して第2~第6世代のCE高感受性マウスとCE低感受性マウスの検体でゲノム候補領域を一から解析し直したため。

Strategy for Future Research Activity

2世代分を加えた第2~第6世代の高感受性マウスと低感受性マウスの検体を用いて、ゲノム解析を繰り返して行い、CE感受性に関連するゲノム領域を絞り込み、目的遺伝子候補を探し出す。併せて、コンジェニック化が進んだ第6世代を掛け合わせて産まれたマウスにおいて、これらの遺伝子の中で、CE投与下で末梢あるいは脳で発現変動が起こる遺伝子を調べて、シークエンス解析結果と合わせて目的遺伝子候補の解析を進める。さらには、並行して実施しているCE高感受性マウスとCE低感受性マウスの検体でのプロテオミクス解析や、他のビボ実験やビトロ実験で得られているデータも、目的遺伝子の絞込みに最大限活用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] カルガリー大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      カルガリー大学
  • [Journal Article] Cellulose ether treatment in vivo generates chronic wasting disease prions with reduced protease resistance and delayed disease progression.2020

    • Author(s)
      Hannaoui S, Arifin MI, Chang SC, Yu J, Gopalakrishnan P, Doh-ura K, Schatzl HM, Gilch S.
    • Journal Title

      J Neurochem.

      Volume: 152(6) Pages: 727-740

    • DOI

      10.1111/jnc.14877.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Combining autophagy stimulators and cellulose ethers for therapy against prion disease.2019

    • Author(s)
      Abdulrahman BA, Tahir W, Doh-ura K, Gilch S, Schatzl HM.
    • Journal Title

      Prion.

      Volume: 13(1) Pages: 185-196

    • DOI

      10.1080/19336896.2019.1670928.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Preparation and Characterization of Cellulose Ether Liposomes for the Inhibition of Prion Formation in Prion-Infected Cells.2019

    • Author(s)
      Nishizawa K, Teruya K, Oguma A, Sakasegawa Y, Schatzl H, Gilch S, Doh-ura K.
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 108(8) Pages: 2814-2820

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2019.03.025.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Protection to prion infection by cellulose ether compounds depends on host mouse strains.2019

    • Author(s)
      Teruya K, Nishizawa K, Oguma A, Sakasegawa Y, Kamitakahara H, Doh-ura K.
    • Organizer
      Asian Pacific Prion Symposium 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cellulose ether liposomes for the inhibition of prion formation.2019

    • Author(s)
      Nishizawa K, Teruya K, Oguma A, Sakasegawa Y, Kamitakahara H, Doh-ura K.
    • Organizer
      Asian Pacific Prion Symposium 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of cellulose ether liposomes for the inhibition of prion formation in prion-infected cells.2019

    • Author(s)
      Nishizawa K, Teruya K, Oguma A, Sakasegawa Y, Kamitakahara H, Schatzl H, Gilch S, Doh-ura K.
    • Organizer
      PRION2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cellulose ethers interfere with CWD prion propagation in vitro and in vivo.2019

    • Author(s)
      Gopalakrishnan P, Yu J, Hannaoui S, Chang SC, Arifin MI, Doh-ura K, Schatzl HM, Gilch S.
    • Organizer
      PRION2019
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科神経化学分野

    • URL

      https://www.neurochemistry.med.tohoku.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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