2012 Fiscal Year Research-status Report
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24790332
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
曽 友深 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 研究員 (60576221)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | オートファジー / Nbr1 |
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| Research Abstract |
オートファジーは、栄養飢餓に応答した非選択的なタンパク質分解経路であると考えられてきた。しかし、栄養条件に関わらず低いレベルで起こっている恒常的オートファジーの、そして恒常的オートファジーに選択性が存在するという発見により、恒常的そして選択的オートファジーの生理機能が注目されるようになってきた。オートファジーによるp62の代謝の重要性が明らかになりつつある一方、オートファジー選択的基質Nbr1に関しては、病態生理だけでなく生理機能さえもほとんど解明されていない。そこで、生体内におけるNbr1の過剰蓄積の影響を検討するため、肝臓特異的もしくは脳特異的オートファジー不能マウスとNbr1ノックアウトマウスとを交配させ、二重欠損マウスを作製し、解析を行った。オートファジー不全によって引き起こされる重篤な肝疾患や神経変性疾患はNbr1との同時欠損では回復は見られなかった。
p62やNbr1は、アルコール性肝炎やα1アンチトリプシン欠損症などの肝臓病、パーキンソン病や筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患、肝細胞癌や神経芽腫等の癌の病変部において確認されるユビキチン陽性の封入体の主要構成成分として同定されている。既にオートファジー不能肝や脳組織において、p62およびNbr1の過剰蓄積、それに引き続くp62とNbr1陽性の凝集体形成を確認していた。そこで、Nbr1の凝集体形成機構における役割を解析するため、作成した二重欠損マウス組織を抗ユビキチン抗体を用いて組織染色した結果、オートファジー不能マウス組織で観察されるユビキチン陽性凝集体がNbr1の同時欠損によっての巨大化することが観察された。この結果はNbr1が凝集体の大きさを制御していることを示唆している。これらの証拠は、オートファジーによるp62やNbr1の選択的分解機構の破綻がヒト病態組織で検出される封入体形成に関与することを示唆する。
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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
本研究では、オートファジー選択的基質Nbr1に着目し、Nbr1の分子レベルの解析から、オートファジー不能マウスおよびNbr1遺伝子改変マウスを用いた個体レベルの解析までを包括的に遂行し、1) Nbr1の選択的分解機構、2）Nbr1代謝の生理的意義、そして3) Nbr1代謝異常による細胞内変動を明らかにすることを目的に研究を遂行してきた。
1) Nbr1の選択的分解機構の解明：オートファゴソーム膜上タンパク質LC3およびGABARAPとの結合により選択的に分解されることを既に明らかにしている。
2）Nbr1代謝の生理的意義の解明：凝集体形成機構におけるNbr1の役割が明らかになりつつあるが、更なる解析により、凝集体の大きさと病態発症機構の関連性を明らかにする。
3) Nbr1代謝異常による細胞内変動の解明：現在までに肝特異的二重欠損マウスの遺伝子発現解析が終了した。今後はNbr1量的変動における遺伝子発現変動の解析を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き平成２４年度の研究を遂行する。Nbr1遺伝子改変マウスの表現型については論文にまとめる。理化学研究所バイオリソースセンターに作製したマウスを寄託する等、多くの研究者に利用可能とする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
生化学実験：ウエスタンブロットやタンパク質精製に必要な試薬購入費
分子生物学実験：PCRやDNAシークエンスに必要な試薬購入費
細胞生物学：細胞培養や細胞へのトランスフェクションに必要な試薬、培地、血清購入費
解剖学的解析：組織固定や切片作製に必要な試薬および物品購入費
実験動物：ノックアウトマウス繁殖および作製のためのマウス購入。
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Research Products
(2 results)
