2014 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 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, 講師 (20512651)
森信 繁 高知大学, 医歯学系, 教授 (30191042)
白藤 俊彦 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (30595765)
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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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| Outline of Annual Research Achievements |
①プロテインキナーゼCγ（PKCγ）の発現が消失しているラットやマウスでは線条体におけるドパミン遊離が減少し、パーキンソン病に類似した病態が観察されることを見出した。そこで、PKCγノックアウトマウスにおいてリン酸化が減少しているPKCの基質を網羅的に同定した。この中でβPIXをさらに詳細に検討した結果、βPIXはドパミン遊離に重要な役割をもつPKCの基質であることがわかり、その機能がPKCのリン酸化により調節されていることが明らかとなった。 （J. Neuroscience. 34 (2014) 9268-9280）
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は凝集体を形成しやすく、その性質がSCA14で見られるプルキンエ細胞死に関与していると考えられる。そこで、γPKCの凝集体形成に注目した。γPKCは野生型でもSCA14の変異体でもともに細胞内で凝集体を形成し、凝集体内部にはアミロイド様の線維が観察された。また、変異γPKCは、野生型よりもアミロイド線維を形成しやすい性質を持っていた。γPKCのC1Aドメイン、キナーゼドメインの会合が凝集体形成に重要な役割をすることがわかり、変異γPKCでは、その会合が促進され、よりアミロイド線維形成が促進されることが明らかとなった。（Hum Mol Genet. 24 (2015) 525-39.）
③セロトニントランスポーター(SERT)のC末端欠損体(SERT ΔCT)の取り込み活性を指標に膜輸送を活性化させる薬物としてシグマ受容体リガンドに着目した。シグマ受容体リガンドの一部、特にアゴニストのSKF10047はSERT ΔCTの取り込み活性を上昇させたが、その効果は、シグマ受容体をノックダウンさせた細胞でも観察された。このことから、これらリガンドのSERTΔCTに対する取り込み促進効果はシグマ受容体を介さず発揮していることが予想された。これら薬物の膜輸送促進効果の機序を明らかにすることで、新たなシャペロン系が見出される可能性がある。
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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
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を用いた検索法の開発には進展があったが、TetOnのシステムの発現効率が予想以上に悪く、従来計画した目的にたどり着いていない状況である。しかしながら、新たに各種シグマ受容体リガンドがSERTΔCTの取り込み活性を上昇させることが明らかとなった。この発見を契機に、これらの薬物の作用機序や結合タンパク質を検索することにより、新たな膜輸送を促進させるシャペロン系の解明を目指すことが可能となった。
GAPDH－HTによるャペロン介在性オートファジー活性評価系では、この系は、シャペロン介在性オートファジーのみならず、ミクロオートファジー系の解析にも有用であることが明らかとなり、今後の解析に期待が持てる。
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| Strategy for Future Research Activity |
SERTΔCTの取り込み活性を上昇させる薬物の検索にさらに努める。また、現在までに明らかになったそれらの薬物の結合タンパク質を同定することにより、膜輸送を促進させる新たなシャペロン系の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
年度末に購入予定の試薬が、実験計画の軽微な変更により購入しなかったために、次年度使用額が生じたが、3万円程度とわずかであり、概ね計画通り研究費を使用していると判断する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費に（消耗品購入）に使用する。
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[Journal Article] Selective blockade of N-methyl-D-aspartate channels in combination with dopamine receptor antagonism induces loss of the righting reflex in mice, but not immobility.2015
Author(s)
Kikuchi, N., Irifune, M., Shimizu, Y., Yoshida, K., Morita, K., Kanematsu, T., Morioka, N., Nakata, Y., Sakai, N.
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Journal Title
Psychopharmacology
Volume: 232
Pages: 39-46
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Identification and characterization of PKCγ, implicated in SCA14, as an amyloidogenic protein.2015
Author(s)
Takahashi, H., Adachi, N. Shirafuji, T., Danno, S., Ueyama, T., Vendruscolo, M. Shuvaev, AN., Sugimoto, T., Seki, T., Hamada, D., Irie, K., Hirai, H., Sakai, N. and Saito, N.
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Journal Title
Hum Mol Genet.
Volume: 24
Pages: 525-39
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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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] The role of Pak-Interacting Exchange Factor-β phosphorylation at Serine 340 and 583 by PKCγ in the dopamine release.2014
Author(s)
Shirafuji, T., Ueyama, T., Yoshino, K., Takahashi, H., Adachi, N., Ago, Y., Koda, K., Nashida, T., Hiramatsu, N., Matsuda, T., Toda, T., Sakai, N. and Saito, N.
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Journal Title
J. Neuroscience.
Volume: 34
Pages: 9268-9280
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] PKCγknockout animal is a potential model for Parkinsonian syndrome: The role of βPIX phosphorylation at Ser340 and Ser583 in dopamine release2014
Author(s)
Toshihiko Shirafuji, Takehiko Ueyama, Kenichi Yoshino, Naoko Adachi, Hideyuki Takahashi, Naoki Hiramatsu, Yukio Ago, Toshio Matsuda, Tatsushi Toda, Norio Sakai, Naoaki Saito
Organizer
Neuroscience meeting 2014
Place of Presentation
Washoington DC, USA
Year and Date
2014-11-19
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