新規ミトコンドリア関連分子USMG5が拡張型心筋症の発症進展に与える機序の解明

• 研究課題/領域番号: 17K15995
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 永田 庸二 金沢大学, 医学系, 協力研究員 (50632478)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 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: 拡張型心筋症 / ミトコンドリア / 拡張側心筋症 / 心不全 / 分子生物学

研究成果の概要

ゼブラフィッシュを用いた研究において、ミトコンドリア関連因子であるUSMG5(Up-regulated during skeletal muscle growth protein 5)の遺伝子発現を阻害することにより、心不全が誘導された。マウス心筋細胞を用いたUSMG5阻害実験では、網羅的遺伝子発現解析においてアポトーシスに関連する遺伝子などの発現に影響を与えていた。さらに、細胞内でのシグナル伝達を検討したところ、JNKリン酸化に関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリアは細胞内でエネルギーを産生する小器官であり、その異常により様々な疾患の原因となることが知られている。循環器疾患では、心不全状態にある心筋細胞においてミトコンドリア機能異常が認められており、今回我々は、ミトコンドリアに存在するUSMG5(Up-regulated during skeletal muscle growth protein 5)因子と心不全を呈する拡張型心筋症の関わりについて検討した。動物モデルで検討した結果、USMG5異常は、拡張型心筋症を誘発することが認められた。この結果から拡張型心筋症に対する新規治療の標的としてUSMG5が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Impact of functional studies on exome sequence variant interpretation in early-onset cardiac conduction system diseases. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, et al.
  • 雑誌名: Cardiovasc Res. 巻: 0 号: 13 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1093/cvr/cvaa010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Functional analysis of KCNH2 gene mutations of type 2 long QT syndrome in larval zebrafish using microscopy and electrocardiography (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Yoshihiro、Hayashi Kenshi、Fujino Noboru、Konno Tetsuo、Tada Hayato、Nakanishi Chiaki、Hodatsu Akihiko、Tsuda Toyonobu、Nagata Yoji、Teramoto Ryota、Yoshida Shohei、Nomura Akihiro、Kawashiri Masa-aki、Yamagishi Masakazu
  • 雑誌名: Heart and Vessels 巻: 34 号: 1 ページ: 159-166
  • DOI: 10.1007/s00380-018-1231-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Failure Phenotypes Induced by Knockdown of DAPIT in Zebrafish: A New Insight into Mechanism of Dilated Cardiomyopathy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagata Y, Yamagishi M, Konno T, Nakanishi C, Asano Y, Ito S, Nakajima Y, Seguchi O, Fujino N, Kawashiri MA, Takashima S, Kitakaze M, Hayashi K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 7 号: 1 ページ: 17417-17417
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17572-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] DCM Phenotypes Induced by Knockdown of DAPIT in Zebrafish: A New Insight from Mitochondriopathy (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoji Nagata
  • 学会等名: 第82回日本循環器学会学術集会
• [学会発表] DAPIT Knockdown Induces Dilated Cardiomyopathy Phenotypes in Zebrafish (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoji Nagata
  • 学会等名: AHA2017
  • 国際学会