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2013 Fiscal Year Annual Research Report

標的結合ペプチドを応用した異常蛋白質選択的分解によるポリグルタミン病治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 23390237
Research Institution独立行政法人国立精神・神経医療研究センター

Principal Investigator

永井 義隆  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所疾病研究第四部, 室長 (60335354)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords神経科学 / 蛋白質 / 脳神経疾患 / 治療 / 蛋白質分解 / 神経変性疾患 / ポリグルタミン病 / 分子デザイン
Research Abstract

近年、アルツハイマー病、パーキンソン病、ポリグルタミン(PolyQ)病など多くの神経変性疾患において、いずれも異常蛋白質のミスフォールディング・凝集が共通に神経変性を引き起こすと考えられている。本研究では、PolyQ病の治療法開発へ向けて、異常伸長PolyQ鎖特異的結合ペプチドQBP1を応用して異常伸長PolyQ蛋白質選択的に分解を促進させることを目指して、以下の研究を行った。
1)PolyQ病病態におけるp62を介する蛋白質分解システムの役割の解明
PolyQ病モデルショウジョウバエMJD-Q78 Flyとp62機能喪失変異体ショウジョウバエp62def Flyとの遺伝学的交配を行い、p62の機能喪失によりMJD-Q78 Flyの複眼変性が増悪することを明らかにした。この影響は、p62に対するRNAi発現を発現するショウジョウバエp62-RNAi Flyにおいても確認され、また別のPolyQ病モデルショウジョウバエHtt-Q97 Flyにおいても同様の結果であった。次に免疫染色を行ったところ、p62の機能喪失によりMJD-Q78蛋白質の細胞質凝集体が著明に増加した。一方、ウェスタンブロット解析ではp62の機能喪失は可溶性MJD-Q78蛋白質量に対しては明らかな影響を与えなかった。しかしながら、薬剤誘導性ドライバーによるコンディショナルモデルを用いたパルスチェイス解析では、p62の機能喪失によりMJD-Q78蛋白質の分解が有意に遅延した。さらにオートファジー関連遺伝子Atgの機能喪失によっても、同様にMJD-Q78蛋白質の分解遅延、複眼変性の増悪を認めた。
以上の結果から、p62は細胞質における異常伸長PolyQ蛋白質凝集体のオートファジー分解に関与していると考えられた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identification of ter94, Drosophila VCP, as a strong modulator of motor neuron degeneration induced by knockdown of Caz, Drosophila FUS.2014

    • Author(s)
      Azuma Y., Tokuda T., Shimamura M., Kyotani A., Sasayama H., Yoshida T., Mizuta I., Mizuno T., Nakagawa M., Fujikake N., Ueyama M., Nagai Y., Yamaguchi M.
    • Journal Title

      Hum. Mol. Genet.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1093/hmg/ddu055

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide-based therapeutic approaches for treatment of the polyglutamine diseases.2014

    • Author(s)
      Takeuchi T., Popiel H.A., Futaki S., Wada K., Nagai Y.
    • Journal Title

      Curr. Med. Chem.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.2174/0929867321666140217124038

  • [Journal Article] コンフォメーション病としての神経変性疾患2013

    • Author(s)
      永井義隆, 藤掛伸宏
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 49 (9) Pages: 849-853

  • [Journal Article] 認知症におけるシナプス病態2013

    • Author(s)
      畑中悠佑, 和田圭司, 永井義隆
    • Journal Title

      Dementia Japan

      Volume: 27 (2) Pages: 128-135

  • [Journal Article] TDP-43 associates with stalled ribosomes and contributes to cell survival during cellular stress.2013

    • Author(s)
      Higashi S., Kabuta T., Nagai Y., Tsuchiya Y., Akiyama H., Wada K.
    • Journal Title

      J. Neurochem.

      Volume: 126 (2) Pages: 288-300

    • DOI

      10.1111/jnc.12194

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Na+/H+ exchangers induce autophagy in neurons and inhibit polyglutamine-induced aggregate formation.2013

    • Author(s)
      Togashi K., Wakatsuki S., Furuno A., Tokunaga S., Nagai Y., Araki T.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8 (11) Pages: e81313

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0081313

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of protein misfolding/aggregation using polyglutamine binding peptide QBP1 as a therapy for the polyglutamine diseases.2013

    • Author(s)
      Popiel H.A., Takeuchi T., Burke J.R., Strittmatter W.J., Toda T., Wada K., Nagai Y.
    • Journal Title

      Neurotherapeutics

      Volume: 10 (3) Pages: 440-446

    • DOI

      10.1007/s13311-013-0184-7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Oligomerization of TDP-43 is triggered by imbalance of microtubule-dependent transport, leading to neurodegeneration.2014

    • Author(s)
      Nagai Y.
    • Organizer
      International symposium "New frontier of molecular neuropathology 2014"
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20140316-20140317
    • Invited
  • [Presentation] Hsp40はエクソソーム依存的な細胞間伝播により個体レベルのタンパク質恒常性維持に寄与している2013

    • Author(s)
      武内敏秀、藤掛伸宏、鈴木マリ、ポピエル明子、菊地寿枝、和田圭司、永井義隆
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 過栄養食はインスリン様シグナルを介して神経変性疾患モデルショウジョウバエの神経変性に影響する2013

    • Author(s)
      鈴木マリ、藤掛伸宏、和田圭司、上村匡、永井義隆
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 野生型α-シヌクレイン過剰発現に対する遺伝子発現補正型RNAi誘導法の確立と有効性評価2013

    • Author(s)
      高橋理貴、鈴木マリ、藤掛伸宏、村田美穂、和田圭司、永井義隆、北條浩彦
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] Hsp40の細胞間伝播によるタンパク質恒常性(プロテオスターシス)の維持機構2013

    • Author(s)
      武内敏秀、藤掛伸宏、鈴木マリ、ポピエル明子、菊地寿枝、和田圭司、永井義隆
    • Organizer
      第8回臨床ストレス応答学会
    • Place of Presentation
      長野
    • Year and Date
      20131115-20131116
  • [Presentation] Impairment of microtubule-dependent transport of TDP-43 triggers its aggregation, leading to neurodegeneration in Drosophila models of TDP-43 proteinopathies.2013

    • Author(s)
      Fujikake N., Kimura N., Saitoh Y., Suzuki M., Yokoseki A., Onodera O., Wada K., Nagai Y.
    • Organizer
      43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, CA
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Expanded UGGAA repeat RNA associated with SCA31 causes neurodegeneration in Drosophila.2013

    • Author(s)
      Ishiguro T., Fujikake N., Sato N., Mizusawa H., Wada K., Nagai Y., Ishikawa K.
    • Organizer
      43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, CA
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] Hsp40はエクソソーム分泌により細胞非自律的なポリグルタミン病の治療効果を発揮する2013

    • Author(s)
      永井義隆
    • Organizer
      第32回日本認知症学会学術集会
    • Place of Presentation
      長野
    • Year and Date
      20131108-10
  • [Presentation] RNAi-mediated knockdown of VPS35 impairs α-synuclein degradation by inhibiting the maturation of cathepsin D.2013

    • Author(s)
      長谷川隆文、今野昌俊、三浦永美子、菅野直人、永井義隆、藤掛伸宏、鈴木マリ、菊池昭夫、青木正志、武田篤
    • Organizer
      第86回日本生化学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] Dietary restriction improves proteostasis and supresses polyglutamine-induced neurodegeneration in Drosophila.2013

    • Author(s)
      Nagai Y., Suzuki M., Fujikake N., Wada K.
    • Organizer
      7th Gordon Research Conference on CAG Triplet Repeat Disorders
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH
    • Year and Date
      20130623-20130628
  • [Presentation] Identification of a polyglutamine oligomerization inhibitor with high brain permeability and safety, which exerts therapeutic effects on multiple mouse models of the polyQ diseases.2013

    • Author(s)
      Popiel H.A., Yamane H., Takahashi T., Tada M., Saitoh Y., Fujita H., Okamoto Y., Toda T., Wada K., Onodera O., Nagai Y.
    • Organizer
      7th Gordon Research Conference on CAG Triplet Repeat Disorders
    • Place of Presentation
      Waterville Valley, NH
    • Year and Date
      20130623-20130628
  • [Presentation] 蛋白質ミスフォールディング・凝集を標的とした神経変性疾患の治療戦略2013

    • Author(s)
      永井義隆
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      20130612-14
  • [Presentation] Disruption of microtubule-dependent transport triggers accumulation and oligomerization of TDP-43 in the cytoplasm, leading to neurodegeneration in ALS.2013

    • Author(s)
      Nagai Y.
    • Organizer
      Niigata Neuroscience Research Meeting
    • Place of Presentation
      Niigata, Japan
    • Year and Date
      20130603-20130603
    • Invited
  • [Presentation] DCTN1依存的輸送の障害によりTDP-43発現ショウジョウバエの神経変性は増悪する2013

    • Author(s)
      藤掛伸宏、木村展之、長野清一、斉藤勇二、横関明男、小野寺理、和田圭司、永井義隆
    • Organizer
      第54回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130529-20130601
  • [Presentation] GBAの機能喪失によりパーキンソン病モデルショウジョウバエの神経変性は増悪する2013

    • Author(s)
      鈴木マリ、藤掛伸宏、和田圭司、上村匡、永井義隆
    • Organizer
      第54回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130529-20130601
  • [Presentation] SCA31 (UGGAA)nリピートはショウジョウバエで複眼変性を引き起こす2013

    • Author(s)
      石黒太郎、石川欽也、藤掛伸宏、永井義隆、佐藤望、和田圭司、水澤英洋
    • Organizer
      第54回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130529-20130601
  • [Presentation] ショウジョウバエモデルを用いたVps35遺伝子異常によるパーキンソン病発症機構の解析2013

    • Author(s)
      今野昌俊、長谷川隆文、鈴木マリ、藤掛伸宏、永井義隆、三浦永美子、菅野直人、菊池昭夫、青木正志、武田篤
    • Organizer
      第54回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130529-20130601
  • [Remarks] ホームページ

    • URL

      http://www.ncnp.go.jp/nin/guide/r4/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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