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アミノペプチダーゼ機能不全に伴うセロトニン合成神経異常と不安障害発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07405
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49010:病態医化学関連
研究機関帝京平成大学

研究代表者

後藤 芳邦  帝京平成大学, 薬学部, 准教授 (90455345)

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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアミノペプチダーゼ / 不安障害 / セロトニン / セロトニン神経 / TPH2 / モノアミン / トリプトファン水酸化酵素
研究開始時の研究の概要

最近、小胞体アミノペプチダーゼ(ERAP1)遺伝子欠損(KO)マウスでは野生型マウスに比べて不安レベルが高いことを見出した。加えて、本KOマウスの脳内では、セロトニン合成神経の増加と同神経軸索の形成不全が認められた。そこで、ERAP1機能不全に伴う不安障害の発症機構を解明する。そのためにERAP1遺伝子欠損がセロトニン合成神経の増殖や分化、可塑性、シナプス剪定性に影響を及ぼす3つの可能性(①ERAP1のMHCクラスI抗原ペプチド生成を介した神経細胞への寄与、②分泌ERAP1によるミクログリアの活性化、③分泌ERAP1による神経ペプチドの分解・生成)について解析を実施する。

研究成果の概要

小胞体アミノペプチダーゼ1(ERAP1)の酵素活性の低下は不安行動を促進する。本研究ではERAP1遺伝子欠損に伴う不安行動の促進機構を明らかにすることを目的とした。
本研究により、脳(特に縫線核)におけるERAP1酵素活性の消失が、セロトニン合成酵素(TPH2)の転写抑制因子(REST)の発現を抑制することでセロトニンの合成を過剰に促進することを明らかにした。そして、ERAP1遺伝子欠損により惹起されるストレス行動は、この過剰なセロトニンが原因であることを示した。したがって、ERAP1は脳内セロトニンの調節因子の一つであり、ERAP1の機能不全が不安障害を惹起しえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでにERAP1の高次機能への関与を示唆する知見はなく、現段階で本酵素が精神障害の原因遺伝子となるとの報告はない。ERAP1遺伝子上の一塩基多型の中に酵素活性を70%程度低下させるものが存在することが分かっている。この遺伝子変異のマイナーアリル頻度は、人種問わず>0.4であることから、ERAP1が不安障害の原因遺伝子である可能性が高い。本成果を契機として不安障害の発症機会が理解できれば、明確な線引きの難しい不安障害と類似精神障害間の誤診を防ぐ一助となり得る。

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

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

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 (3件)

  • [雑誌論文] Stability of human salivary extracellular vesicles containing dipeptidyl peptidase IV under simulated gastrointestinal tract conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Yuko、Akimoto Yoshihiro、Ikemoto Mamoru、Goto Yoshikuni、Ishikawa Anna、Ohta Sakura、Takase Yumi、Kawakami Hayato、Tsujimoto Masafumi、Yanoshita Ryohei
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 27 ページ: 101034-101034

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101034

    • 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] Molecular and functional diversity of the oxytocinase subfamily of M1 aminopeptidases2021

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Masafumi、Aoki Kazuma、Goto Yoshikuni、Ohnishi Atsushi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 169 号: 4 ページ: 409-420

    • DOI

      10.1093/jb/mvab009

    • NAID

      40022588048

    • 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] Endoplasmic Reticulum Aminopeptidase 1 beyond Antigenic Peptide-Processing Enzyme in the Endoplasmic Reticulum2020

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Masafumi、Aoki Kazuma、Ohnishi Atsushi、Goto Yoshikuni
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 43 号: 2 ページ: 207-214

    • DOI

      10.1248/bpb.b19-00857

    • NAID

      130007793742

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reciprocal Expression Patterns of Placental Leucine Aminopeptidase/Insulin-Regulated Aminopeptidase and Vasopressin in the Murine Brain2020

    • 著者名/発表者名
      Goto Yoshikuni、Nakamura Takahiro J.、Ogawa Kenji、Hattori Akira、Tsujimoto Masafumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 7 ページ: 168-168

    • DOI

      10.3389/fmolb.2020.00168

    • 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] 多機能性酵素としての小胞体アミノペプチダーゼ2019

    • 著者名/発表者名
      辻本 雅文、青木 一真、大西 敦、後藤 芳邦
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 91 号: 5 ページ: 666-680

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2019.910666

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2019-10-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Trypanosoma brucei に対する宿主マクロファージの生体防御反応2021

    • 著者名/発表者名
      後藤 芳邦 、辻本 雅文 、野元 裕 、中西 雅之
    • 学会等名
      第90回日本寄生虫学会・第32回日本臨床寄生虫学会 合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Trypanosoma brucei由来VSGによるマクロファージの活性化2020

    • 著者名/発表者名
      後藤芳邦、津元裕樹、三浦ゆり、遠藤玉夫、野元裕、辻本雅文、中西雅之
    • 学会等名
      第89回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小胞体アミノペプチダーゼ1遺伝子欠損は、セロトニン合成を亢進することで不安を誘発する2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤朱里, 後藤芳邦, 中村孝博, 小川健司, 服部明, 辻本雅文
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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