神経細胞死関連遺伝子のゲノムワイドスクリーニングと神経変性疾患の分子基盤

• 研究課題/領域番号: 16015229
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
• 研究期間 (年度): 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円); 2004年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
• キーワード: 神経変性 / 遺伝学 / ショウジョウバエ / 小胞体ストレス / 細胞死

研究概要

Sec61aをショウジョウバエ複眼や培養細胞で過剰発現すると不良品タンパク質が細胞質に逆輸送されて蓄積し細胞死が誘導されること、逆にSec61aの活性を遺伝学的に弱めることによりポリグルタミン病モデルにおいて細胞質に蓄積していた不良品タンパク質が減少し、晩発性の神経変性が回復することが明らかになった。次に小胞体でのストレスシグナルが神経変性の進行に重要と考え小胞体ストレス反応に応じてユニークなスプライシングを行うXBP1を利用した新しい小胞体ストレスモニター系を構築した。XBP1遺伝子と蛍光タンパク質をコードするVenus遺伝子とを連結した人工遺伝子(ERAI遺伝子)を作製した。このERAI遺伝子は本来のXBP1遺伝子と同様に小胞体ストレスを感知したIRE1によってスプライシングされ、活性化されるようにデザインされている。このERAI遺伝子を培養細胞に導入すると、小胞体ストレスによってVenusの蛍光が観察された。次に、このERAI遺伝子を持つトランスジェニックマウス(ERAIマウス)を作製した。培養細胞を用いた実験と同様に、人為的な小胞体ストレスをこのERAIマウスに与えた場合、腎臓をはじめとする多くの臓器・組織からVenus由来の蛍光が観察された。正常マウス脳においてもBipとVenusのシグナルが重なる神経細胞が観察された。これまでに報告されている小胞体ストレス関連神経変性疾患は数多くあり、この小胞体ストレス検出系を用いることで疾患と小胞体ストレスとの関連性が明らかになると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] A novel function of neuronal PAS domain protein 1 (NPAS1) in erythropoietin expression in neuronal cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohsawa, S., Hamada, S., Kakinuma, Y., Yagi, T., Miura, M.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 79 ページ: 451-458
• [雑誌論文] Neurotoxic effects of lipopolysaccharide on nigral dopaminergic neurons are mediated by microglial activation, interleukin-1β and expression of caspase-11 in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Arai, H., Furuya, T., Yasuda, T., Miura, M., Mizuno, Y., Mochizuki, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 51647-51653
• [雑誌論文] A mechanism of impaired mobility of oligodendrocyte progenitor cells by tenascin C through modification of Wnt signaling. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kakinuma, Y., Saitoh, F., Osawa, S., Miura, M.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 568 ページ: 60-64
• [雑誌論文] A sulfatase regulating the migratory potency of oligodendrocyte progenitor cells through tyrosine phosphorylation of β-catenin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kakinuma, Y., Saitoh, F., Ohsawa, S., Furuichi, T., Miura, M.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 77 ページ: 653-661
• [雑誌論文] Genetic analysis for JNK-mediated apoptosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuranaga, E., Miura, M.
  • 雑誌名: Acta.Histochem.Cytochem. 37 ページ: 223-226
  • NAID: 110003144383
• [雑誌論文] Regulatory roles of JNK in programmed cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanda, H., Miura, M.
  • 雑誌名: J.Biochem. 136 ページ: 1-6
  • NAID: 10016200490