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TDP-43プロテイノパチー発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J06189
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関東京大学

研究代表者

松川 浩二  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードTDP-43 / profilin 1 / Ulk1 / オートファジー / FUS / Atg1/Ulk1 / 細胞間伝播 / Atg1 / Profilin 1
研究実績の概要

筋萎縮性側索硬化症 (ALS) や前頭側頭葉変性症 (FTLD) 等の、TDP-43タンパク質の神経細胞内蓄積を伴う神経変性疾患の発症機序解明を目的とした検討を行い、以下の成果をあげた。

(1) 前年度までに、家族性ALS変異型profilin 1がTDP-43の細胞内局在を核から細胞質へ移行させることを示した。そこで、家族性ALS変異型profilin 1の発現がTDP-43の機能に与える影響を検討した。その結果、哺乳類培養細胞において、家族性ALS変異型profilin 1の発現により、TDP-43のRNAプロセシング機能の低下が導かれることを示した。
(2) マウス神経系培養細胞であるNeuro-2a細胞において、TDP-43の発現抑制によりUlk1タンパク質の発現低下がみられることを示していた。CRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集により、Ulk1 mRNAの非翻訳領域内に存在する、TDP-43の結合が予測される配列をゲノム上から欠損させた細胞株を樹立し、TDP-43とUlk1 mRNAの結合がUlk1タンパク質の発現制御に必要である可能性を示した。
(3) 前年度までに、アデノ随伴ウイルス9型 (AAV9) ベクターを用い、ヒト野生型TDP-43を神経細胞に過剰発現するマウスを作出し、運動機能障害がみられることを示した。TDP-43を過剰発現するマウス脊髄において、Ulk1タンパク質の発現が有意に低下していることが分かった。そこで、Ulk1の機能喪失の意義を検討するため、Ulk1ノックアウトマウスを用いた検討を行った。その結果、Ulk1の欠損は運動機能の障害を導かなかったが、TDP-43過剰発現による致死性や運動機能障害を増悪させることが分かった。このことから、TDP-43過剰発現による神経機能障害に対して、Ulk1は防御的な機能を持つことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis-linked Mutations in Profilin 1 Exacerbate TDP-43-induced Degeneration in the Retina of Drosophila melanogaster through an Increase in the Cytoplasmic Localization of TDP-43.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Hashimoto T, Matsumoto T, Ihara R, Chihara T, Miura M, Wakabayashi T, Iwatsubo T.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 291 号: 45 ページ: 23464-23476

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.729152

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Calcium-responsive transactivator (CREST) protein shares a set of structural and functional traits with other proteins associated with amyotrophic lateral sclerosis2015

    • 著者名/発表者名
      Michail S. Kukharsky, Annamaria Quintiero, Taisei Matsumoto, Koji Matsukawa, Haiyan An, Tadafumi Hashimoto, Takeshi Iwatsubo, Vladimir L. Buchman, Tatyana A. Shelkovnikova
    • 雑誌名

      Molecular Neurodegeneration

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13024-015-0014-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] TDP-43はAtg1/ULK1のプロセシング異常を介して神経変性を引き起こす2016

    • 著者名/発表者名
      松川浩二、岸野祐也、若林朋子、橋本唯史、岩坪威
    • 学会等名
      第35回日本認知症学会学術集会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム (東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] TDP-43 regulates expression of Ulk1/Atg1 and autophagy2015

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ihara R, Matsumoto T, Miura M, Chihara T, Wakabayashi T, Hashimoto T, Iwatsubo T
    • 学会等名
      Neuroscience 2015
    • 発表場所
      Chicago, U.S.A.
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TDP-43 regulates expression of Ulk1/Atg1 and autophagy2015

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa K, Ihara R, Matsumoto T, Miura M, Chihara T, Wakabayashi T, Hashimoto T, Iwatsubo T
    • 学会等名
      10th Brain Research Conference
    • 発表場所
      Chicago, U.S.A.
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential roles of RNA-binding, self-assembly and familial ALS mutations of FUS in the retinal degeneration of transgenic Drosophila melanogaster overexpressing human FUS.2014

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T, Matsumoto T, Kunugi H, Matsukawa K, Uchigami H, Chihara T, Miura M, Wakabayashi T, Iwatsubo T
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      Washington DC
    • 年月日
      2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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