The regulatory mechanism of autophagy by Rubicon in the heart

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21327
• Project/Area Number (Other): 18H06227 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0903:Organ-based internal medicine and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: TANEIKE Manabu 大阪大学, キャンパスライフ健康支援センター, 助教 (30609756)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: 心不全 / β受容体 / エンドサイトーシス

Outline of Final Research Achievements

Cardiac specific-Rubicon knockout mice showed no significant phenotypes compared to wild type mice under the baseline condition. However, the knockout mice exhibited heart failure with the reduced protein expression level of beta1 adrenergic receptor after pressure-overload by means of transverse aortic constriction surgery. Furthermore, we detected the upregulation of a reduction in the expression level of the adrenergic receptor after the treatment with beta stimulant in isolated rat neonatal cardiomyocytes with knockdown of Rubicon. Those results suggested the protective role of Rubicon in the heart, that Rubicon maintains beta 1 adrenergic receptor on the cell membrane of cardiomyocytes by recycling the receptor, downregulated by prolonged beta stimulation, from endosome to plasma membrane through the inhibition of endocytotic degradation.

Free Research Field

循環器内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた結果から、オートファジー抑制分子として知られていたRubiconが、エンドサイトーシス性分解の抑制によるβ受容体の維持というメカニズムを介して、心臓保護作用を有する可能性があることが示唆された。心不全では心筋細胞膜上に存在するβ受容体が減少することが知られているが、これまで、心不全においてβ受容体が減少するメカニズムは明らかになっていない。その一端を明らかにした本研究は、エビデンスに基づいた治療を行っているにも関わらず、長年予後の劇的な改善が見られていない心不全治療において、新たな治療標的を提示できる可能性があり、今後の治療法や治療薬の開発に重要な意味を持つと考えられる。