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インタラクトームを基盤とした神経変性疾患の多様性を生み出す要因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0131
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 複雑系疾病論
研究機関新潟大学 (2021)
同志社大学 (2017-2020)

研究代表者

山中 智行  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (00381575)

研究分担者 下郡 智美  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (30391981)
研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプロテオミクス / 質量分析 / タンパク凝集体 / パーキンソン病 / ALS / 神経変性疾患 / αシヌクレイン / アミロイド線維 / 脳神経疾患 / プロテオーム / 脳・神経
研究成果の概要

タンパク質凝集体の特性と相互作用に着目した解析を進め、まず、パーキンソン病やレビー小体型認知症で蓄積するαシヌクレイン凝集体について、新たな構造分類法を確立することで、それぞれの疾患関連変異により特性の異なる凝集体が形成されることを見出した。またマウス脳内に注入したαシヌクレイン凝集体のプロテオミクスにより、これらがシナプスへ濃縮することも明らかとした。一方、家族性の筋萎縮性側索硬化症(ALS8)では、小胞体に変異VAPBが凝集・蓄積しているが、これら小胞体の単離、プロテオーム解析により、VAPBの凝集とともに小胞体特性が変化しオルガネラとの相互作用が減少することを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経変性疾患で未だ解決されていない問題の一つは、なぜ疾患ごとに異なる病態・神経症状を示すのかということである。本研究でのタンパク凝集体を標的とした一連の解析により、まず、凝集部位の特異性が異なる生理機能障害に関わることが示唆され、さらに、凝集体の構造の違いも病態特異性に関連していることが明らかとなった。これらの成果は、タンパク凝集体の特定部位への集積を防ぐこと、あるいはその構造を転換させることが、これらが疾患の予防・治療に対する新たなストラテジーとなることを強く期待させるものである。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2022 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] The University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Helsinki(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Texas(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of heat-stable proteins revealed an increased proportion of proteins with compositionally biased regions2022

    • 著者名/発表者名
      Park Hongsun、Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 4347-4347

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08044-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hornerin deposits in neuronal intranuclear inclusion disease: direct identification of proteins with compositionally biased regions in inclusions2022

    • 著者名/発表者名
      Park Hongsun、Yamanaka Tomoyuki、Toyama Yumiko、Fujita Atsushi、Doi Hiroshi、Nirasawa Takashi、Murayama Shigeo、Matsumoto Naomichi、Shimogori Tomomi、Ikegawa Masaya、Haltia Matti J.、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 28-28

    • DOI

      10.1186/s40478-022-01333-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Amyloids facilitate DNA transfection in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Imamura Yukio、Hiyama Akiko、Miyazaki Haruko、Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: S0168-0102 ページ: 78-5

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.003

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteomics-Based Approach Identifies Altered ER Domain Properties by ALS-Linked VAPB Mutation2020

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Tomoyuki、Nishiyama Risa、Shimogori Tomomi、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 7610-7610

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64517-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FACS-array?based cell purification yields a specific transcriptome of striatal medium spiny neurons in a murine Huntington disease model2020

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Haruko、Yamanaka Tomoyuki、Oyama Fumitaka、Kino Yoshihiro、Kurosawa Masaru、Yamada-Kurosawa Mizuki、Yamano Risa、Shimogori Tomomi、Hattori Nobutaka、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 29 ページ: 9768-9785

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.012983

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gene expression profiling in neuronal cells identifies a different type of transcriptome modulated by NF-Y2020

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Tosaki Asako、Maity Sankar N.、Shimogori Tomomi、Hattori Nobutaka、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21714-21714

    • DOI

      10.1038/s41598-020-78682-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of subcellular compartments containing disseminated alpha-synuclein seeds2020

    • 著者名/発表者名
      Kasahara Junya、Imamura Yukio、Hiyama Akiko、Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 20 ページ: 30494-6

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.11.009

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preserved proteinase K-resistant core after amplification of alpha-synuclein aggregates: Implication to disease-related structural study2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Saki、Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Okuzumi Ayami、Hiyama Akiko、Murayama Shigeo、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 522 号: 3 ページ: 655-661

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.142

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sequence- and seed-structure-dependent polymorphic fibrils of alpha-synuclein2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Goki、Yamanaka Tomoyuki、Furukawa Yoshiaki、Kajimura Naoko、Mitsuoka Kaoru、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease

      巻: 19 号: 6 ページ: 30065-1

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2019.02.013

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical and morphological classification of disease-associated alpha-synuclein mutants aggregates2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Goki、Yamanaka Tomoyuki、Furukawa Yoshiaki、Kajimura Naoko、Mitsuoka Kaoru、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 508 号: 3 ページ: 729-734

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.11.200

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-coding RNA Neat1 and Abhd11os expressions are dysregulated in medium spiny neurons of Huntington disease model mice2018

    • 著者名/発表者名
      Park Hongsun、Miyazaki Haruko、Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 30551-0

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.10.013

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid dissemination of alpha-synuclein seeds through neural circuits in an in-vivo prion-like seeding experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Okuzumi Ayami、Kurosawa Masaru、Hatano Taku、Takanashi Masashi、Nojiri Shuuko、Fukuhara Takeshi、Yamanaka Tomoyuki、Miyazaki Haruko、Yoshinaga Saki、Furukawa Yoshiaki、Shimogori Tomomi、Hattori Nobutaka、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 96-96

    • DOI

      10.1186/s40478-018-0587-0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ER Dynamics and Derangement in Neurological Diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Tomoyuki、Nukina Nobuyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 12 ページ: 91-91

    • DOI

      10.3389/fnins.2018.00091

    • 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
  • [学会発表] 神経変性疾患におけるタンパク質凝集体を標的としたプロテオミクス2022

    • 著者名/発表者名
      山中智行、檜山晃子、貫名信行
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オルガネラ係留タンパク質VAPBのALS変異による小胞体プロテオーム変化2020

    • 著者名/発表者名
      山中智行、西山里瑳、下郡智美、貫名信行
    • 学会等名
      第93回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of ER sheet/tubule-specific proteomes and its alteration by ALS-linked VAPB mutation2019

    • 著者名/発表者名
      山中智行、西山里瑳、下郡智美、貫名信行
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ALS関連遺伝子による小胞体病態とプロテオミクス2019

    • 著者名/発表者名
      山中智行
    • 学会等名
      2019年度同志社大学ハリス理化学研究所研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経の発生と変性を異なるメカニズムで制御する普遍的転写因子2019

    • 著者名/発表者名
      山中智行、下郡智美、貫名信行
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Immuno-isolation of different ER membrane domains from cultured cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka T, Nishiyama R, Nukina N
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Biochemical characterization of pathological ER domain isolated from cultured cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka T, Nukina N.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A transcriptional factor involved in neurogenesis and degeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka T
    • 学会等名
      Burke Neurological Institute Special Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト・マウスαシヌクレインを用いたアミロイド線維多様性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山中智行、田中剛貴、吉永早希、古川良明、貫名信行
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(分子生物学会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] NF-Y inactivation induces differential ER chaperone downregulations and ubiquitin/p62 pathologies in the CNS2017

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka T, Nukina N.
    • 学会等名
      WCN 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neuronal type-specific regulation of ER chaperones determines the ubiquitin/p62 pathology caused by NF-Y inactivation2017

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka T, Nukina N.
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Autophagy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写因子NF-Yを介した新規神経変性メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      山中智行、宮﨑晴子、貫名信行
    • 学会等名
      第5回NGS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学脳研究所

    • URL

      https://www.bri.niigata-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 同志社大学大学院脳科学研究科

    • URL

      https://brainscience.doshisha.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 同志社大学大学院脳科学研究科認知記憶加齢部門

    • URL

      http://brainscience.doshisha.ac.jp/introduction/pat/ca.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2023-01-30  

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