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小型魚類ALSモデルを用いたTDP-43毒性の理解と制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K07045
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 神経解剖学・神経病理学
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

浅川 和秀  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 助教 (30515664)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードALS / 運動ニューロン / TDP-43 / PI3K / mTOR / 神経変性 / タンパク質恒常性 / ゼブラフィッシュ / PI3キナーゼ / オートファジー / 脊髄運動ニューロン / CRISPR-Cas9 / カルシウムイメージング / CaP / フローサイトメトリー
研究成果の概要

ヘテロリボ核タンパク質TDP-43は、神経変性疾患である筋萎縮性側索硬化症(ALS)における変性運動ニューロンに蓄積する封入体の主成分である。代表者は、ゼブラフィッシュの脊髄運動ニューロンにおいて、TDP-43の過剰発現とノックアウトの何れもが、神経軸索の伸長を阻害することを見出し、これらの軸索の伸長阻害が、PI3キナーゼ-mTOR経路の活性化によってレスキューされることを見出した。これらの結果は、TDP-43のタンパク質恒常性の破綻が、脊髄運動ニューロンの機能障害を引き起こすことを示している。また、PI3キナーゼ-mTOR経路の活性調節が、ALSの治療戦略の一つとなる可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヘテロリボ核タンパク質TDP-43の過度の増量や減少(TDP-43タンパク質恒常性の破綻)によって運動ニューロンの成長が阻害されることを示し、さらに、この成長阻害をレスキューすることのできる生物学的経路を見出した。これらの新しい知見は、ALSの病態メカニズムの理解と、治療戦略の構築に貢献すると期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Protocadherin-mediated cell repulsion controls the central topography and efferent projections of the abducens nucleus.2018

    • 著者名/発表者名
      Asakawa, K, and Kawakami, K.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 号: 6 ページ: 1562-1572

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.024

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protocadherin-mediated cell repulsion controls the central topography and efferent projections of the abducens nucleus2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: .

    • DOI

      10.1101/283473

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glycine-alanine dipeptide repeat protein contributes to toxicity in a zebrafish model of C9orf72 associated neurodegeneration.2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Ohki, Andrea Wenninger-Weinzierl, Alexander Hruscha, Kazuhide Asakawa, Koichi Kawakami, Christian Haass, Dieter Edbauer and Bettina Schmid
    • 雑誌名

      Molecular Neurodegeneration

      巻: 12 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1186/s13024-016-0146-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visualization of Neuregulin 1 ectodomain shedding reveals its local processing in vitro and in vivo.2016

    • 著者名/発表者名
      Kamezaki A, Sato F, Aoki K, Asakawa K, Kawakami K, Matsuzaki F, Sehara-Fujiwara A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 28873-28873

    • DOI

      10.1038/srep28873

    • NAID

      120005819488

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 眼球運動経路の構造と生理のイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      第13回バイオイメージングフォーラム&基礎生物学研究所重点共同利用合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optogenetic enhancement of TDP-43 intermolecular interaction triggers its cytoplasmic mislocalization and inhibits axon outgrowth of spinal motor neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      29th International symposium on ALS/MND
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光照射によるALS病態の再現にむけて2018

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光照射によるALS病態の再現にむけて2018

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      第4回ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Optogenetic enhancement of TDP-43 intermolecular interaction triggers its cytoplasmic mislocalization and inhibits axon outgrowth of spinal motor neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optogenetic enhancement of TDP-43 intermolecular interaction triggers its cytoplasmic mislocalization and inhibits axon outgrowth of spinal motor neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      5th RNA metabolism in Neurological Disease Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Motor neurons become attractable by repulsion2018

    • 著者名/発表者名
      浅川 和秀
    • 学会等名
      25th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TDP-43タンパク質恒常性の崩壊によって誘導される脊髄運動ニューロンの神経萎縮は、PI3Kα/mTOR経路の活性化によってレスキューされる2018

    • 著者名/発表者名
      浅川 和秀
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PI3Ka/mTOR pathway rescues TDP-43 toxicity in the spinal motor neuron in zebrafish2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      28th International Symposium on ALS/MND
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 精神疾患リスク因子VIPL/LMAN2Lレクチンのゼブラフィッシュ変異体が示す体性感覚反射の異常2017

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Activation of PI3K/mTOR pathway alleviates TDP-43-induced axonopathy in the spinal motor neuron in a zebrafish ALS mode2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュALSモデルを用いたTDP-43毒性の緩和法の探索2017

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      第3回 ゼブラフィッシュ創薬研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュALSモデルを用いたTDP-43毒性の緩和法の探索2017

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PI3K/mTOR pathway rescues TDP-43 toxicity in the spinal motor neuron in a zebrafish ALS model2017

    • 著者名/発表者名
      浅川和秀
    • 学会等名
      第23回 小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PI3 kinase activation alleviates TDP-43-induced axonopathy in the spinal motor neuron in a zebrafish ALS model2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      27th International Symposium on ALS/MND
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PI3K activation alleviates TDP-43-induced axonopathy in a zebrafish ALS model2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] PI3K activation alleviates TDP-43-induced axonopathy in a zebrafish ALS model2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      4th RNA Metabolism in Neurological Disease
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PI3K activation alleviates TDP-43-induced axonopathy in a zebrafish ALS model2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      The 22nd Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2016-08-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] PI3キナーゼ経路の活性化はTDP-43によって誘導される脊髄運動ニューロンの機能障害を緩和する2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] ResearchMap

    • URL

      https://researchmap.jp/kazuhideasakawa/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 浅川和秀HP

    • URL

      https://kazuhide-asakawa.com/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 融合タンパク質及びその利用特許権2018

    • 発明者名
      浅川和秀、川上浩一
    • 権利者名
      情報・システム研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-186569
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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