2013 Fiscal Year Annual Research Report
難治性神経疾患の治療に資する膜輸送・リソソーム分解調節薬物の検索と開発
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25293061
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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)
森信 繁 高知大学, 医歯学系, 教授 (30191042)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | オートファジー / 膜輸送 / 脳虚血 / うつ病 / 神経変性疾患 |
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| Research Abstract |
①脊髄小脳変性症14型（SCA14）の原因タンパク質である変異γPKCの凝集体形成と細胞毒性と分子シャペロンである熱ショックタンパク質HSP70との関連を解析した。神経系の培養細胞であるSH-SY5Y細胞に変異γPKCを発現させたところ、HSP70の発現は上昇し、siRNAでHSP70をノックダウンすると、変異γPKCの凝集体形成は増加し細胞毒性も上昇した。この結果からHSP70はSCA14変異γPKCの凝集体形成を抑制し、細胞毒性を阻害する役割を持つことが明らかとなり、HSP70はSCA14の治療標的であることが示唆された （BBRC 2013 440 : 25-30）
②脊髄小脳変性症14型（SCA14）の原因タンパク質である変異γPKCがどのような機序で神経細胞死や樹状突起の発育不良を引き起こすか、その分子機序を解析した。細胞内のγPKCはその活性化薬であるフォルボールエステルのTPAを処置すると、一旦、細胞膜に移動した後、マクロピノサイトーシスにより核近くに凝集する。しかしながら、SCA14変異γPKCでは、TPAで処置してもそのような現象が見られないことが明らかとなった。また、変異γPKCはマクロピノサイトーシスに重要なMARCKSのリン酸化を引き起こさないことがわかり、そのことがTPAによるマクロピノサイトーシス惹起を阻害する一因になることが解った。SCA14の発症原因にマクロピノサイトーシスの制御不全の関与が示唆された。(Frontiers in Physiology (2014)5: 126.)
③セロトニントランスポーター(SERT)のC末端欠損体(SERT ΔCT)は、小胞体に停留し凝集体を形成することがわかった。この凝集体は4-PBAなどのケミカルシャペロンで減少することが示されたので、SERTΔCTの凝集体形成を指標に膜輸送活性化物質を検索することが可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
セロトニントランスポーター(SERT)のC末端欠損体(SERT ΔCT)を用いた新たな評価方法の開発の可能性が明らかになり、SERTを持ちいた検索法の開発には進展があったが、GAPDH－HTを用いたシャペロン介在性オートファジー活性評価系の開発は、誘導発現系(具体的にはTetONシステム)の調整に手間取り、十分とは言えない状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
誘導発現系を用いたGAPDH－HTによるャペロン介在性オートファジー活性評価系の確立をさらに推進する。SERTを用いた評価系は、糖鎖修飾を指標にしたものに合わせ、本年度開発のめどが立ったSERT ΔCTを用いた評価系の開発をさらに加速させる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額は生じたが、1万円以下であり、概ね計画通り研究費を使用していると判断する。
物品費（消耗品購入）に使用する。
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[Journal Article] Deregulation of the actin cytoskeleton and macropinocytosis in response to phorbol ester by the mutant protein kinase C gamma that causes spinocerebellar ataxia type 14.2014
Author(s)
Yamamoto, K., Seki, T., Adachi, N., Tanaka, S., Hide, I., Saito, N. and Sakai, N.
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Journal Title
Frontiers in Physiology
Volume: 5
Pages: 126
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Developmental expression of GPR3 in rodent cerebellar granule neurons is associated with cell survival and protects neurons from various apoptotic stimuli.2014
Author(s)
Tanaka, S., Miyagi, T., Dohi, E., Seki, T., Hide, I., Sotomaru, Y., Saeki, Y., Chiocca, A. Matsumoto, M. and Sakai, N.
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Journal Title
Neurobiol. Dis.
Volume: 68
Pages: 215-227
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Effects of the chemical chaperone 4-phenylbutylate on the function of the serotonin transporter (SERT) expressed in COS-7 cells.2013
Author(s)
Fujiwara, M., Yamamoto, H., Miyagi, T., Seki, T., Tanaka, S., Hide, I. and Sakai, N.
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Journal Title
J. Pharmacol. Sci.
Volume: 122
Pages: 71-83
Peer Reviewed
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[Journal Article] JosD1, a membrane-targeted deubiquitinating enzyme, is activated by ubiquitination and regulates membrane dynamics, cell motility and endocytosis.2013
Author(s)
Seki, T., Gong, J., Williams, A. J., Sakai, N., Todi, S. V. and Paulson, H. L.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 288
Pages: 17145-17155
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mutant γPKC that causes spinocerebellar ataxia type 14 upregulates Hsp70, which protects cells from the mutant's cytotoxicity.2013
Author(s)
Ogawa, K., Seki, T., Onji, T., Adachi, N., Tanaka, S., Hide, I., Saito, N. and Sakai, N.
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Journal Title
Biochem. Biophys. Res. Commun.
Volume: 440
Pages: 25-30
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A brain-Specific Grb2-associated regulator of Erk/MAPK(GAREM) subtype, GAREM2, contributes to neurite outgrowth of neuroblastoma cell by regulating Erk signaling.2013
Author(s)
Taniguchi, T., Tanaka, S., Ishii, A., Watanabe, M., Fujitani, N., Sugeo, A., Gotoh, S. Ohta, T., Hiyoshi, M., Matsuzaki, H., Sakai, N. and Konishi, H.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 288
Pages: 29934-29942
DOI
Peer Reviewed
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