2015 Fiscal Year Research-status Report
ドパミン神経系と神経免疫系を制御するERMタンパク質からの創薬基盤の創出
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26860058
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
位田 雅俊 岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (70512424)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | パーキンソン病 / ミクログリア / ドパミン神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ERMタンパク質は、エズリン （Ezr）、ラディキシン （Rdx）、モエシン （Msn） を含む。パーキンソン病研究の過程で、それぞれのERMタンパク質がドパミン神経系だけでなくミクログリアにおいても生理的やパーキンソン病の病態において重要な役割を果たし、その機能制御の解明が、今日までパーキンソン病の患者を苦しめる副作用や、止めることのできなかったドパミン神経細胞死を抑制するパーキンソン病の治療薬の創薬基盤となり得る可能性を見出した。そこで、本研究ではその仮説を検証することで、ERMタンパク質を標的とした新しい創薬基盤の創出を目的としている。これまでに、ERMタンパクファミリーのうちMsnは、ミクログリアの炎症性サイトカインtumor necrosis factor α （TNFα）の放出機構に関与していることを明らかにしている。本年度はTNFαの放出機構について解析した。そこで、TNFαの放出に関係するとの報告があるリサイクルエンドソームのマーカー・Rab11に着目した。Duolink In Situ PLAシステムにより、MsnとRab11の相互作用がLPSにより活性化したミクログリアにおいて確認できた。さらにMsnをノックダウンしたマウスミクログリア・BV2細胞においてLPSを24時間処置したところ、誘導型一酸化窒素合成酵素（iNOS）の発現が有意に減少し、培養液に含まれる一酸化窒素（NO）量が有意に減少することを見出した。解析を進め、NOの放出にはERM Binding Protein 50 (EBP50) が重要な因子であることを見出した。ミクログリアから産生されるNOによって、脳障害を悪化することが報告されている。ミクログリアにおけるMsnを介した炎症増悪因子の制御機構を解明することで神経変性疾患の創薬ターゲットの創出が期待できる。
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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
研究成果として、中枢神経におけるミクリグリアの病態生理的な機能、特にTNFαやNOの放出・合成機構にMsnの関与を見出した点において順調に伸展していると考えている。また、Msnノックアウトマウスを用いて、パーキンソン病病態の解析も開始することができた。また、Msnと相互作用する細胞内タンパク質、Rab11やEBP50今後は、どのような放出機構に関与するのかを明らかにしていく予定である。また、TNFαだけでなく他の炎症性サイトカインの放出にMsnが関与するのかを検証予定である。
一方でMsnノックアウトマウスを用いて、パーキンソン病病態の解析は開始したもののマウスの成育などの問題で伸展が遅い。早急に対応していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請書に従って、さらに現状を鑑み、以下のように研究を遂行していく。これまでに、ミクリグリアにおけるERMタンパク質の機能を、特にin vitroにおいて解析い、Msnを介した炎症増悪因子の制御機構の一端を解明できた。本年度は、in vivo実験系を主として、パーキンソン病モデルにおけるミクログリアとドパミン神経細胞死について詳細に検討する。また、ミクログリアだけではなく、神経細胞、アストロサイトにおいても準備が出来次第に直ぐに解析を始める。すでに、Msnノックアウトマウスを用いた解析により、変性時におけるミクログリアの形態異常において、興味深い知見を得ている。
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| Causes of Carryover |
研究全体ではほぼ予定通り進んでいるが、物品費の若干の次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
申請書の計画に基づき、予算を執行していく。本研究の予算は、in vitro系とin vivo系を含めた分子生物学的解析、生化学的解析、組織化学的解析および薬理学的解析に必要な消耗品代が殆どである。本研究に必要な設備は、本学所属研究室および本学共同利用機器室に現有し、常時稼動しており、直ちに実験を開始できる状況にある。従って、設備備品費は計上していない。また、本研究を遂行するに当たり、得られた研究成果を関連国際学会などで発表するため、国内および海外の旅費を計上した。その他、研究成果発表のための投稿料などの必要最小限の経費を除いて、ほとんどが試薬などの実験消耗品費に当てる。
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