エンドソーム系システムの破綻による細胞死の分子生理学的研究

• 研究課題/領域番号: 17K07378
• 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: 細胞生物学
• 研究機関: 東北大学 (2019-2020); 国立研究開発法人理化学研究所 (2017-2018)
• 研究代表者: 安藤 恵子 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40221741)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 線虫 / 細胞死 / 重症先天性好中球減少症 / Sec1/Munc18 / VPS45 / カルシウムイメージング / アポトーシス / エンドソーム / SMファミリー

研究成果の概要

本研究では重症先天性好中球減少症の原因遺伝子の一つであるvps45に着目して線虫の分子遺伝学的、分子生理学的研究を行った。①vps45の機能発現に関わる新たな分子を探索するため、線虫vps45変異体のサプレッサー変異のスクリーニングを行い、複数のサプレッサー変異アリルの分離に成功した。②重症先天性好中球減少症の患者で同定されたヒトvps45変異を持つトランスジェニック動物を開発した。③アポトーシス細胞のカルシウム動態および神経機能異常の解析を行うため、独自の生体カルシウムイメージングシステムを構築した。今後vps45の機能と分子病態の解明を目指し、開発した疾患動物モデル等を応用していく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

vps45はエンドソームを介した小胞輸送に働く膜融合制御因子の一つであるが、近年、パーキンソン病などの神経変性疾患においてもエンドソーム輸送の関連遺伝子の変異が多数報告されている。本研究で開発された新規疾患動物モデルは、エンドソーム機能異常を起因とした細胞死の分子メカニズム解明や、神経変性疾患や免疫疾患の創薬を目的とした生体レベルでの薬効評価において優れたツールになることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] The role of somite patterning in the formation of Weberian apparatus and pleural rib in zebrafish. (2020)
  • 著者名/発表者名: Akama, K., Ebata, K., Maeno, A., Taminato, T., Otosaka, S., Gengyo-Ando, K., Nakai, J., Yamasu, K., Kawamura, A.
  • 雑誌名: Journal of Anatomy 巻: 236 号: 4 ページ: 622-629
  • DOI: 10.1111/joa.13135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Confocal and multiphoton calcium imaging of the enteric nervous system in anesthetized mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuki Motegi, Masaaki Sato, Kazuhide Horiguchi, Masamichi Ohkura, Keiko Gengyo-Ando, Yuji Ikegaya, Yasuyuki Fusamae, Yoshie Hongo, Minoru Suzuki, Koichi Ogawa, Miyako Takaki, Junichi Nakai
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 印刷中 ページ: 53-60
  • DOI: 10.1016/j.neures.2019.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] UDP-N-acetylglucosamine-dolichyl-phosphate N-acetylglucosaminephosphotransferase is indispensable for oogenesis, oocyte-to-embryo transition, and larval development of the nematode Caenorhabditis elegans (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanaki Nanako、Matsuda Ayako、Dejima Katsufumi、Murata Daisuke、Nomura Kazuko H、Ohkura Takashi、Gengyo-Ando Keiko、Yoshina Sawako、Mitani Shohei、Nomura Kazuya
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 29 号: 2 ページ: 163-178
  • DOI: 10.1093/glycob/cwy104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of tyramine in calcium dynamics of GABAergic neurons and escape behavior in Caenorhabditis elegans (2018)
  • 著者名/発表者名: Kagawa-Nagamura Yuko、Gengyo-Ando Keiko、Ohkura Masamichi、Nakai Junichi
  • 雑誌名: Zoological Letters 巻: 4 号: 1 ページ: 19-19
  • DOI: 10.1186/s40851-018-0103-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 自由運動下の線虫神経活動の可視化と解析：チラミンによる運動神経の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 安藤恵子
  • 学会等名: 線虫研究の未来を創る会
• [学会発表] G-CaMP6トランスジェニックマウスを用いたin vivoカルシウムイメージングによる腸管神経系の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 茂木優貴, 佐藤正晃, 堀口和秀, 大倉正道, 安藤恵子, 池谷裕二, 房前裕順, 本郷良泳, 鈴木稔, 小川公一, 高木都, 中井淳一
  • 学会等名: 生理学研究所研究会
• [学会発表] G-CaMP6トランスジェニックマウスを用いた生体カルシウムイメージングによる腸管神経系の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 茂木優貴, 佐藤正晃, 堀口和秀, 大倉正道, 安藤恵子, 池谷裕二, 房前裕順, 本郷良泳, 鈴木稔, 小川公一, 高木都, 中井淳一
  • 学会等名: 筋生理の集い
• [学会発表] G-CaMP6トランスジェニックマウスを用いた生体腸イメージング実験法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 茂木優貴, 佐藤正晃, 堀口和秀, 大倉正道, 安藤恵子, 池谷裕二, 房前裕順, 本郷良泳, 鈴木稔, 小川公一, 高木都, 中井淳一
  • 学会等名: 生理学東京談話会
• [図書] 動物の事典 (2020)
  • 著者名/発表者名: 末光 隆志
  • 総ページ数: 772
  • 出版者: 朝倉書店
  • ISBN: 9784254171662
• [備考] 埼玉大学脳末梢科学研究センターホームページ
  • URL: http://subsi.saitama-u.ac.jp/index.html