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ミトコンドリアにおけるDJ-1の機能解析からパーキンソン病の謎に迫る

Research Project

Project/Area Number 17J03737
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Molecular biology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小島 和華  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsマイトファジー / 恒常性維持 / パーキンソン病 / ミトコンドリア / ミトコンドリア品質管理
Outline of Annual Research Achievements

細胞内で様々な要因により機能不全となったミトコンドリアは、エネルギー産生などの重要な役割を果たせないばかりでなく、細胞内物質と反応して悪影響を及ぼす活性酸素種を放出する。不良ミトコンドリアを選択的に排除する機構として、ミトコンドリアマイトファジー:マイトファジーが知られており、パーキンソン病原因因子Parkin、PINK1はその中心的な機能因子として報告されている。本研究では、Parkin、PINK1と同様の潜性パーキンソン病原因因子でありながら、分子機能面において未解明な点が多いタンパク質:DJ-1、および、これまで本研究の過程で同定された新規マイトファジー関連因子の解析を大きな軸とした。
DJ-1については、これまでに「パーキンソン病患者由来のDJ-1変異体がミトコンドリアに異所局在する現象」に着目して培養細胞を用いた研究を行ない、DJ-1の非典型的なミトコンドリア局在メカニズムを明らかにした。当該年度は前年度に引き続き、生体内における分子機能を解析するため、ショウジョウバエを用いた実験を行った。野生型系統とDJ-1欠失系統を用いていくつかの薬剤に対する耐性検証実験を行った結果、DJ-1欠失系統のみが有為に感受性を示す薬剤を見出した。
また、本研究で前年度までに同定した新規マイトファジー関連因子について、細胞生物学的解析を行った。前年度までに樹立した欠損細胞を用いて、既知のマイトファジー関連因子の挙動比較やマイトファジー効率の測定を行った結果、マイトファジーだけでなく、アミノ酸飢餓などによって引き起こされる非選択的オートファジーにも関与することが明らかになった。神経変性疾患においては、不良ミトコンドリアだけでなく、異常タンパク質の蓄積もその発症に大きく関連する。細胞内のタンパク質分解機構に普遍的に関与する新規因子の同定に成功したことは、本研究にとって大きな進捗であった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Parkinson’s disease-related DJ-1 functions in thiol quality control against aldehyde attack in vitro2017

    • Author(s)
      Matsuda Noriyuki、Kimura Mayumi、Queliconi Bruno Barros、Kojima Waka、Mishima Masaki、Takagi Kenji、Koyano Fumika、Yamano Koji、Mizushima Tsunehiro、Ito Yutaka、Tanaka Keiji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 12816-12816

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13146-0

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Identify me if you can ―新規オートファジー因子の機能解析―2019

    • Author(s)
      小島 和華
    • Organizer
      MSW2019ミトコンドリアサイエンスワークショップ
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional Analysis of New Autophagy Factors2019

    • Author(s)
      小島 和華
    • Organizer
      2019年度オルガネラ研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規オートファジー関連因子の同定とその機能解析2019

    • Author(s)
      小島 和華
    • Organizer
      第12回オートファジー研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Two novel proteins assembled on the autophagic membranes during mitophagy2018

    • Author(s)
      Waka Kojima, Koji Yamano, Reika kikuchi, Keiji Tanaka, and Noriyuki Matsuda
    • Organizer
      The 1st International Mitochondria Meeting for Young Scientists
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Screening of autophagy proteins2018

    • Author(s)
      小島和華、山野晃史、小迫英尊、菊池麗香、松田憲之、田中啓二
    • Organizer
      2018年度 オルガネラ研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規オートファジー関連因子の探索2018

    • Author(s)
      小島和華、山野晃史、小迫英尊、菊池麗香、松田憲之、田中啓二
    • Organizer
      第11回オートファジー研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マイトファジーシステムを利用した新規オートファジー因子の探索とその機能解析2018

    • Author(s)
      小島 和華、山野 晃史、小迫 英尊、菊池 麗香、田中 啓二、松田 憲之
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] One atypical case of mitochondrial localization2017

    • Author(s)
      小島和華
    • Organizer
      オルガネラ研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of cryptic mitochondrial targeting signal of DJ-12017

    • Author(s)
      小島和華
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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