2012 Fiscal Year Research-status Report
ハイコンテント顕微鏡イメージング用いた新規神経変性疾患治療薬の自動検索法の開発
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24659117
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
酒井 規雄 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (70263407)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秀 和泉 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (20253073)
田中 茂 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (20512651)
関 貴弘 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (50335650)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ケミカルシャペロン / 膜輸送 / セロトニントラスポーター / 脳虚血 / 神経変性疾患 / うつ病 |
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| Research Abstract |
①タンパク質分解の３０%を占めると考えられているシャペロン介在性オートファジー（CMA）の活性を細胞レベルでリアルタイムに検知できるシステムをイメージングを駆使して開発した。具体的には、CMAの基質となるGAPDHにハロタグを融合させたタンパクGAPDH-HTを蛍光ハロタグリガンドで標識したものを用いる。GAPDH-HTはCMAを活性化させる刺激によりリソソームに集積することが分かった。（PLoS ONE 7 (2012) e31232）
② CMAは低酸素負荷により活性化され、神経細胞死を抑制する。神経細胞株あるいはラットの中大脳動脈閉塞モデルを用いた検討により、細胞株で低酸素負荷をかけた際、あるいはラットに脳虚血負荷をかけた際にCMAの必須タンパク質であるLAMP2Aが増加しLAMP２Aをノックダウンさせると細胞死が増悪することを確認した。（Neurochem. Int. 60 (2012) 431-442）
③ ケミカルシャペロンの一種である4-フェニルブチル酸(4-PBA)は、抗うつ薬の作用点であるセロトニントランスポーター(SERT)の取り込み活性を上昇させることを見出した。その機序について検討したところ、4-PBAは、小胞体に停留しているSERTの膜輸送を促進し、細胞膜の発現量を相加させる効果があることが明らかになった。加齢や脳虚血などで小胞体ストレスが生じ、SERTの膜輸送が阻害され、シナプス間隙でのセロトニンの回収が不足し、最終的にセロトニン神経伝達が不活性化することが予想される。このことが、老人性うつや脳梗塞後のうつの原因になりうる。4-PBAのようなSERTの膜輸送を促進する薬物は、それらの病態を改善させる新たな気分障害治療薬になりうることが示唆された。（ J. Pharmacol. Sci. (2013) in press）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ハイコンテント顕微鏡を使った解析に至るまでの基礎研究に時間を要しているが、新たにセロトニントランスポーターの膜輸送を指標にしたケミカルシャペロンのスクリーニング法の開発に結び付く基礎データーを得た
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| Strategy for Future Research Activity |
ハイコンテント顕微鏡を使った評価法の確立を今後、重点的に進めていく。また。新たに見つかったセロトニントランスポーターの膜輸送を指標にした解析方法によるスクリーニング法の開発も推進していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
① 変異γPKC-GFPを用いた神経変性疾患治療薬のスクリーニングと薬物評価
24年度未使用研究費の使用計画：・ハイコンテント顕微鏡を用いたスクリーニング条件をさらに確立する。確立した方法を用いて薬物スクリーニングを行う。・神経変性疾患治療薬としてとの効果が報告されている既知の薬物の効果をスクリーニングする。
25年度研究費の使用計画：・製薬会社からすでに提供を受けている薬物ライブラリーをスクリーニングに供する。・初期培養プルキンエ細胞にアデノウイルスベクターで変異γPKC-GFPを発現させたSCA14細胞モデルを用いる。凝集体形成、アポトーシス、樹状突起の発達を指標に薬物評価を行う。・ハンチントン病、アルツハイマー病などの神経変性疾患モデルマウス（購入予定）においても同様の検討を行う。
② GAPDH-HTを用いたCMA活性化薬のスクリーニングと薬物評価
24年度未使用研究費の使用計画：ハイコンテント顕微鏡を用いたスクリーニング条件をさらに確立する。確立した方法を用いて薬物スクリーニングを行う。
25年度研究費の使用計画：・製薬会社からすでに提供を受けている薬物ライブラリーをスクリーニングに供する。・アデノウイルスベクターでGAPDH-HTを発現させた初期培養プルキンエ細胞においてもCMAが活性化するか確認する。・ハンチントン病、アルツハイマー病などの神経変性疾患モデルマウスにおいて症状改善効果があるかを検討する。
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Research Products
(16 results)
