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パーキンソン病関連タンパク質シヌクレインによる微小管制御の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K08282
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関弘前医療福祉大学短期大学部 (2017-2018)
大阪市立大学 (2015-2016)

研究代表者

鳥羽 栞  弘前医療福祉大学短期大学部, 救急救命学科, 教授(移行) (40419891)

研究協力者 金 明月  
山田 雅巳  
松本 早紀子  
安永 卓生  
福永 優子  
宮澤 淳夫  
小嶋 寛明  
新井 由之  
永井 健治  
広常 真治  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード微小管 / シヌクレイン / 神経変性 / 軸索輸送 / パーキンソン病 / レビー小体 / 電子顕微鏡 / 超解像 / 細胞内輸送 / 微小管結合タンパク質 / 超解像顕微鏡 / レビー小体型認知症 / 超解像顕微鏡法 / 微小管重合制御
研究成果の概要

アルファシヌクレインは、多くの神経変性疾患に関係すると考えられている微小管結合タンパク質であるが、その生理的役割は全くわかっていなかった。本研究では、アルファシヌクレインが細胞骨格である微小管と結合し、微小管の重合・脱重合といった制御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらにセルイメージングの実験から、細胞骨格としてではなく軸索輸送の荷台として機能するunconventionalな微小管(輸送性微小管)が存在し、アルファシヌクレインがこの輸送性微小管を用いた軸索輸送に貢献しているというモデルを提案することが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経変性疾患との関連が示唆されているタンパク質アルファシヌクレインは生理的な機能はほとんどわかっていなかった。本研究は、シヌクレインによって制御される輸送性微小管という軸索輸送の新たなモデルを提案する画期的なものであり、現在詳細が明らかになっていない軸索輸送の解明に寄与するものと考えられる。神経変性疾患発症につながるシヌクレインの変異体では輸送性微小管を安定して利用することができず、軸索輸送が障害され、結果として過剰なシヌクレインが核周辺に蓄積し、レビー小体といった蓄積構造物を生成する可能性がある。これを解消することをターゲットとした神経変性疾患の新たな治療戦略の確立に資することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 神経変性疾患関連タンパク質シヌクレインの制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 栞
    • 雑誌名

      大阪難病研究財団研究報告集

      巻: 第21回 ページ: 127-130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Publisher Correction: Alpha-synuclein facilitates to form short unconventional microtubules that have a unique function in the axonal transport2018

    • 著者名/発表者名
      Toba Shiori、Jin Mingyue、Yamada Masami、Kumamoto Kanako、Matsumoto Sakiko、Yasunaga Takuo、Fukunaga Yuko、Miyazawa Atsuo、Fujita Sakiko、Itoh Kyoko、Fushiki Shinji、Kojima Hiroaki、Wanibuchi Hideki、Arai Yoshiyuki、Nagai Takeharu、Hirotsune Shinji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 8019-8019

    • DOI

      10.1038/s41598-018-25979-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Katanin p80, NuMA and cytoplasmic dynein cooperate to control microtubule dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Mingyue Jin, Oz Pomp, Tomoyasu Shinoda, Shiori Toba, Takayuki Torisawa, Ken’ya Furuta, Kazuhiro Oiwa, Takuo Yasunaga, Daiju Kitagawa, Shigeru Matsumura, Takaki Miyata, Thong Teck Tan, Bruno Reversade & Shinji Hirotsune
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 39902-39902

    • DOI

      10.1038/srep39902

    • NAID

      120005997787

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] X-ray diffraction patterns from flagellar axonemes of Chlamydomonas2016

    • 著者名/発表者名
      Toba S, Oiwa K
    • 雑誌名

      Spring8 Research Frontier

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lis1 restricts the conformational changes in cytoplasmic dynein on microtubules.2015

    • 著者名/発表者名
      Toba S, Koyasako K, Yasunaga Y, Hirotsune S
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64 号: 6 ページ: 419-427

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfv055

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X-Ray Fiber Diffraction Recordings from Oriented Demembranated Chlamydomonas Flagellar Axonemes.2015

    • 著者名/発表者名
      Toba S, Iwamoto H, Kamimura S, Oiwa K
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 108 号: 12 ページ: 2843-2853

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2015.04.039

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 微小管結 合タンパク質アルファシヌクレインの神経軸索内輸送における機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      鳥羽栞、金明月、山田雅巳、松本早紀子、安永卓生、福永優子、宮沢淳夫、小嶋寛明、新井由之、永井健治、広常真治
    • 学会等名
      第37回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Eos ソフトウェアを用いた微小管結合タンパク質の電子顕微鏡画像解析2017

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 栞、小屋迫光太郎、金 明月、広常 真治、安永 卓生
    • 学会等名
      先端バイオイメージング支援プラットフォーム(ABiS)第1回シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-02-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質アルファシヌクレインの神経軸索内輸送における機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 栞、金 明月、山田 雅巳、松本 早紀子、安永 卓生、福永 優子、宮澤 淳夫、小嶋 寛明、新井 由之、永井 健治、広常 真治
    • 学会等名
      日本生物物理学会東北支部会2017(仙台)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Shiori Toba, Mingyue Jin, Masami Yamada, Sakiko Matsumoto, Takuo Yasunaga, Yuko Fukunaga, Atsuo Miyazawa, Hiroaki Kojima, Yoshiyuki Arai, Takeharu Nagai and Shinji Hirotsune2017

    • 著者名/発表者名
      Alpha-synuclein Binds Unconventional Microtubules That Have a Unique Function
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第60回記念シンポジウム(宮崎)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超解像光学顕微鏡法PALMによって明らかになった細胞内輸送における非定型微小管2017

    • 著者名/発表者名
      Shiori Toba
    • 学会等名
      第55回 日本生物物理学会(熊本)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質アルファシヌクレインの微小管および微小管依存細胞内輸送における機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      Shiori Toba, Mingyue Jin, Masami Yamada, Sakiko Matsumoto, Takuo Yasunaga, Yuko Fukunaga, Atsuo Miyazawa, Hiroaki Kojima, Yoshiyuki Arai, Takeharu Nagai and Shinji Hirotsune
    • 学会等名
      第55回 日本生物物理学会(熊本)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アルファシヌクレインタンパク質による輸送性微小管の制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 栞、金 明月、山田 雅巳、安永 卓生、福永 優子、宮澤 淳夫、伊東 恭子、伏木 信次、小嶋 寛明、鰐渕 英機、新井 由之、永井 健治、広常 真治
    • 学会等名
      第54回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子線トモグラフィーによって明らかになった細胞質ダイニンのモータードメインの配置2016

    • 著者名/発表者名
      小屋迫 光太郎、鳥羽 栞、広常 真治、安永 卓生
    • 学会等名
      第54回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患発症における微小管結合タンパク質群の果たす役割2016

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 栞
    • 学会等名
      第6回認知症研究を知る若手研究者の集まり
    • 発表場所
      ニューサンピア高崎(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子顕微鏡によって明らかになったシヌクレインタンパク質の分子特性から細胞内輸送における役割を探る2015

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 栞
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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