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高等動物神経系における翻訳リードスルー機構とその生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06889
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関東京薬科大学

研究代表者

山口 宜秀  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (50311832)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード翻訳リードスルー / 髄鞘 / リン酸化 / タンパク質キナーゼC / シャルコー・マリー・トゥース病 / 脳・神経 / ミエリン / 細胞接着 / PKC / リードスルー / 翻訳
研究開始時の研究の概要

翻訳リードスルー(正統な終止コドンの読み飛ばし)は、mRNAにコードされた正統な分子とともにC末部に付加ドメインを持つ分子を産生する翻訳制御システムである。高等動物におけるこのシステムの存在意義や産生制御機構の詳細は未だ不明である。そこで末梢神経系ミエリンに存在するリードスルー産物である large myelin protein zero (L-MPZ) を中心に、生体内でリードスルー産物の産生量や性質を変化させた場合の影響の解析や培養細胞強制発現系を用いた解析などにより、高等動物神経系における翻訳リードスルー分子産生メカニズムおよびその生理的意義を解明する。

研究成果の概要

翻訳リードスルーは、mRNAにコードされた正統な分子と共にC末部に付加ドメインを持つ分子を産生する翻訳制御システムである。本研究では、高等動物神経系の生理的翻訳リードスルー機構の存在意義を解明するために、末梢神経髄鞘に存在する翻訳リードスルー分子L-MPZの遺伝子改変マウスや培養細胞強制発現系を用いた解析を行った。その結果、髄鞘機能には適正量のリードスルー産物が必要であり、またその特異的付加ドメインのリン酸化が重要であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

翻訳リードスルーはヒトを含めた哺乳類にも存在するシステムとして注目されている。また特に近年、様々な生理的機能に関わるタンパク質の機能調節メカニズムとして翻訳時の制御機構が新たに見出されている。本研究では、適正量のリードスルー産物が正常な神経機能に必要であり、これらの破綻が病気を引き起こす可能性を示した。高等動物神経系における遺伝子機能調節としての生理的な翻訳リードスルー機構の研究は、将来的に基礎研究だけでなく神経系疾患の研究にも役立つと考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of novel readthrough agents on myelin protein zero translation in the peripheral nervous system2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Otani, Akihiro Taguchi , Keisuke Hamada, Yoshio Hayashi, Yoshihide Yamaguchi, Hiroko Baba
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 211 ページ: 109059-109059

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2022.109059

    • 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] Upregulation of large myelin protein zero leads to CharcotーMarieーTooth disease-like neuropathy in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Otani Yoshinori、Ohno Nobuhiko、Cui Jingjing、Yamaguchi Yoshihide、Baba Hiroko
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 121-121

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0854-z

    • 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
  • [学会発表] P0タンパク質翻訳リードスルーの異常増加で誘導されるCMT病態の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山口 宜秀
    • 学会等名
      第6回日本ミエリン研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 末梢神経ミエリンタンパク質L-MPZを欠損したマウスの解析2022

    • 著者名/発表者名
      瀬戸口 潔、林 明子、崔 晶晶、林 萌々花、平井 大之、雨宮 千紗、大谷 嘉典、馬場 広子、山口 宜秀
    • 学会等名
      第6回日本ミエリン研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] L-MPZの機能とリン酸化による制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      後藤 雅裕、渡邊 佑奈、中島 鉄博、大谷 嘉典、馬場 広子、山口 宜秀
    • 学会等名
      第6回日本ミエリン研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] L-MPZ PKCリン酸化サイト変異マウスの作製2022

    • 著者名/発表者名
      小倉 新、後藤 雅裕、山口 宜秀
    • 学会等名
      第6回日本ミエリン研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ミエリンタンパク質L-MPZは末梢神経系の構造維持と機能に必要である2021

    • 著者名/発表者名
      瀬戸口 潔、大谷 嘉典、林 明子、崔 晶晶、平井 大之、雨宮 千紗、山口 宜秀、澤井 摂、馬場 広子
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 末梢ミエリンタンパク質L-MPZのPKCリン酸化による細胞接着活性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      後藤 雅裕、渡邊 佑奈、中島 鉄博、大谷 嘉典、馬場 広子、山口 宜秀
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳リードスルー産物である L-MPZは末梢神経系 におけるミエリン形成・維持に重要である2020

    • 著者名/発表者名
      後藤 雅裕,崔 晶晶,瀬戸口 潔,林 萌々花,平井 大之,大谷 嘉典,山口 宜秀,馬場 広子
    • 学会等名
      第63回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] シャルコー・マリー・トゥース病モデルマウス:L-MPZマウスの病態進行の解析2020

    • 著者名/発表者名
      大谷 嘉典,崔 晶晶,山口 宜秀,藍郷 加奈子,原 綾香、坂 剛太、藤谷 昌司,馬場 広子
    • 学会等名
      第63回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Excessive Production of L-MPZ, a Translational Readthrough Isoform of Myelin Protein Zero (P0, MPZ), Causes CharcotーMarieーTooth Disease (CMT)-like Phenotype.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, Y. Otani, M. Takehara, T. Nakajima, T. Narazaki, J. Cui, H. Baba
    • 学会等名
      The 14th Biennial ISN Satellite Meeting on Myelin Biology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Abnormalities of Peripheral Mmyelin Development in CharcotーMarieーTooth (CMT) Disease model, L-MPZ mouse.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, Y. Otani, M. Takehara, T. Nakajima, T. Narazaki, J. Cui, H. Baba
    • 学会等名
      2019 ISN-ASN Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シャルコー・マリー・トゥース病モデル L-MPZ マウスにおけるミエリン形成過程の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山口 宜秀、大谷 嘉典、竹原 雅之、中島 鉄博、楢崎 琢朗、崔 晶晶、馬場  広子
    • 学会等名
      NEURO 2019 第42回日本神経科学大会 第62回日本神経化学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Translational Readthrough Regulates Physiological Function in the Nervous System2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, Y. Otani, N. Ohno, J. Cui, H. Baba
    • 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
  • [備考] プレスリリース 薬学部 馬場広子教授、山口宜秀准教授

    • URL

      https://www.toyaku.ac.jp/pharmacy/newstopics/2019/0314_3606.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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