Suppression of neurodegeneration through the interactive action between progranulin and glycolysis

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16508
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: Tanaka Yoshinori 岡山理科大学, 獣医学部, 助教 (00747933)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: プログラニュリン / 解糖系 / オートファジー

Outline of Final Research Achievements

Progranulin (PGRN) is a causal protein of familial Frontotemporal lobar degeneration characteristic of accumulation of a nuclear protein TDP-43 (FTLD-TDP). In this study, we suggested that phosphoglycerate kinase 1 (PGK1), an enzyme of glycolysis system, mediates PGRN function in lysosomes. Both PGRN and PGK1 positively regulate lysosomal acidification and autophagic flux, and suppressed aggregate-prone TDP-43 accumulation. PGRN could not enhance lysosomal acidification in the PGK1 knockdown cells. On the other hand, glycolysis activity decreased in the PGRN knockout cells.

Free Research Field

分子神経病理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

FTLD-TDPは難病指定されている神経変性疾患である。発症機構が明らかになっていないため、効果的な予防法や治療法が存在しない。本研究成果によって、FTLD-TDPの原因タンパク質と解糖系に相互作用があり、これらが協調してオートファジー・リソソーム系や解糖系を制御していることが示唆された。詳細なメカニズムの解明によってFTLD-TDPの新たな側面が明らかとなり、新規治療法の開発につながることが期待できる。