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クロスシーディングが神経変性疾患の病態形成に果たす役割

研究課題

研究課題/領域番号 17K15077
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造生物化学
研究機関徳島文理大学 (2018)
慶應義塾大学 (2017)

研究代表者

徳田 栄一  徳島文理大学, 薬学部, 講師 (00757510)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードクロスシーディング / タンパク質凝集体 / ミスフォールドタンパク質 / 神経変性疾患 / 筋萎縮性側索硬化症 / マウスモデル / プリオン様特性
研究成果の概要

変異型superoxide dismutase-1(SOD1)は、筋萎縮性側索硬化症の運動ニューロン内にミスフォールド体として蓄積する。近年、神経変性疾患の病因タンパク質は、異常型プリオンと似た性質を持つことが指摘されている。すなわち、ミスフォールド体が構造的な鋳型となり、正常型タンパク質のミスフォールディングを誘発するプリオン仮説である。
本課題では、変異型SOD1がプリオン仮説に基づき、野生型SOD1のミスフォールディングを誘発するか、変異型と野生型SOD1を共発現させたマウスで検証した。その結果、野生型SOD1のミスフォールディングが疾患早期から誘発された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SOD1変異を伴うALS患者は、約98%が優性遺伝であるため、変異型と野生型SOD1が共発現している。本課題では、マウスに変異型と野生型SOD1を共発現させると、変異型SOD1が野生型SOD1のミスフォールディングを誘発し、マウスの運動マヒ発症を早めることを明らかにした。本成果は動物実験ではあるが、SOD1変異を伴うALS患者の遺伝形式を再現している。野生型SOD1のミスフォールディングはALS発症に関与していることから、将来、野生型SOD1のミスフォード状態を測定することで、ALSの発症時期が予測できるようになるかもしれない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Cu/Zn-superoxide dismutase forms fibrillar hydrogels in a pH-dependent manner via a water-rich extended intermediate state2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Noriko、Wagatsuma Michiru、Oba Naoto、Yoshihara Daisaku、Tokuda Eiichi、Sakiyama Haruhiko、Eguchi Hironobu、Ichihashi Motoko、Furukawa Yoshiaki、Inoue Tadashi、Suzuki Keiichiro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 10 ページ: e0205090-e0205090

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0205090

    • 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] A copper-deficient form of mutant cu/Zn-superoxide dismutase as an early pathological species in amyotrophic lateral sclerosis2018

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Eiichi、Nomura Takao、Ohara Shinji、Watanabe Seiji、Yamanaka Koji、Morisaki Yuta、Misawa Hidemi、Furukawa Yoshiaki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 2119-2130

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2018.03.015

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An essential role of N-terminal domain of copper chaperone in the enzymatic activation of Cu/Zn-superoxide dismutase2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Mami、Tokuda Eiichi、Nakagome Kenta、Wu Zhiliang、Nagano Isao、Furukawa Yoshiaki
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 175 ページ: 208-216

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2017.07.036

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abnormal protein oligomers for neurodegeneration2017

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Eiichi、Furukawa Yoshiaki
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 8 号: 25 ページ: 39943-39944

    • DOI

      10.18632/oncotarget.18030

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulatory Role of RNA Chaperone TDP-43 for RNA Misfolding and Repeat-Associated Translation in SCA312017

    • 著者名/発表者名
      Taro Ishiguro, Nozomu Sato, Morio Ueyama, Nobuhiro Fujikake, Chantal Sellier, Akemi Kanegami, Eiichi Tokuda, Bita Zamiri, Terence Gall-Duncan, Mila Mirceta, Yoshiaki Furukawa, 他8名
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 94 号: 1 ページ: 108-124

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.02.046

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Neuroprotection of metallothionein in ALS-SOD1 is mediated via an endocytic receptor Megalin2019

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Eiichi
    • 学会等名
      1st International Mini Symposium on Metal in ALS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Wild-type SOD1 is misfolded in cerebrospinal fluid of sporadic ALS2018

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Yoshiaki, Tokuda Eiichi, Ohara Shinji, Fujiwara Noriko
    • 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] 筋萎縮性側索硬化症 (Amyotrophic Lateral Sclerosis; ALS) と Cu、Zn、そして misfolding2018

    • 著者名/発表者名
      小野真一、徳田栄一
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A misfolding mechanism of Cu/Zn-superoxide dismutase under oxidative conditions of amyotrophic lateral sclerosis2018

    • 著者名/発表者名
      Anzai Itsuki, Tokuda Eiichi, Mukaiyama Atsushi, Akiyama Shuji, Furukawa Yoshiaki
    • 学会等名
      9th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Conformational dependent toxicity of Cu/Zn-superoxide dismutase in Caenortabditis elegans2018

    • 著者名/発表者名
      Toba Ayano, Tokuda Eiichi, Furukawa Yoshiaki
    • 学会等名
      9th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症に見られるSOD1タンパク質の凝集を抑制するメカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      松本響佳, 中村滉平, 徳田栄一, 古川良明
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] システイン残基の酸化が促進するSOD1タンパク質のミスフォールディング2018

    • 著者名/発表者名
      安齋樹, 徳田栄一, 古川良明
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SOD1タンパク質への銅イオン供給に金属シャペロンCCSが果たす役割2018

    • 著者名/発表者名
      羽飼友昭, 福岡真実, 徳田栄一, 古川良明
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 運動ニューロン疾患ALSにおけるミスフォールドタンパク質のプリオン様特性:現状と今後の展望2018

    • 著者名/発表者名
      徳田栄一, Marklund Stefan, 古川良明
    • 学会等名
      日本薬学会138年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動ニューロン疾患ALSにおけるミスフォールドタンパク質のプリオン様特性:現状と今後の展望2018

    • 著者名/発表者名
      徳田栄一、Stefan Marklund、 古川良明
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of peptides that specifically recognize misfolded SOD1 proteins in amyotrophic lateral sclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Tokuda、Kenichi Nagasawa、Takao Nomura、Hidemi Misawa、Shinji Ohara、Koji Yamanaka、Yoshiaki Furukawa
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症における変異SOD1オリゴマーの免疫化学的な検出2017

    • 著者名/発表者名
      徳田栄一、三澤日出巳、山中宏二、 大原慎司、古川良明
    • 学会等名
      慶應ライフサイエンスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患ALSの病初期に現れる銅イオン欠乏型SOD12017

    • 著者名/発表者名
      徳田栄一、大原慎司、山中宏二、三澤日出巳、 古川良明
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of peptides that specifically recognize misfolded SOD1 proteins in amyotrophic lateral sclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Tokuda、Kenichi Nagasawa、Takao Nomura、Hidemi Misawa、Shinji Ohara、Koji Yamanaka、Yoshiaki Furukawa
    • 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

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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