Identification of the pathological metabolites of peroxisome biogenesis disorder using disease models

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08254
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Takashima Shigeo 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 准教授 (50537610)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ペルオキシソーム / ペルオキシソーム形成異常症 / 極長鎖脂肪酸 / プラズマローゲン / PEX遺伝子 / ゼブラフィッシュ / HEK293細胞

Outline of Final Research Achievements

Symptoms of peroxisome biogenesis disorders (PBD) can be caused by changes in unidentified peroxisomal metabolites and subsequently impaired gene expressions. To explore the mechanisms of PBD pathogenesis, disease model zebrafish and cell lines were used. Experiments with PBD model fish have identified fatty acid species and genes that were specifically affected in PBD. Furthermore, experiments with a PBD model cell line revealed that peroxisomal mosaicism, which is often seen in patients with mild PBD, is caused by cyclical peroxisome biogenesis and degradation. From this research project, part of the pathogenesis of PBD has elucidated.

Free Research Field

発生生物学 脂肪酸代謝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ペルオキシソーム形成異常症の病態発症機構は不明であり、本疾患の理解と治療法開発のためにもその解明は重要である。本研究によって、病態特異的に蓄積する脂肪酸種や症状につながる遺伝子発現変動が判明し、さらにモザイクペルオキシソームの生じるメカニズムも明らかになった。これらはヒト患者からは得られなかった知見であり、本疾患の理解をさらに深めるための大きな手掛かりになると考えられる。さらに本研究で用いた疾患モデルフィッシュと疾患モデル細胞は治療薬候補のスクリーニングにも有用であることから、将来的な治療法の開発にも貢献できると考えられる。