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新規開発低分子化合物による生体内オートファジーの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 19K16119
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

桜井 一  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, プロジェクト助教 (00796732)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードオートファジー / 蛍光プローブ
研究開始時の研究の概要

近年ではこれまでに積み上げられてきたオートファジー研究成果の,医療への応用が期待されているが,生物の体内でオートファジーがどの程度活性化しているのかを評価するためには専用の遺伝子組換え生物が必要であった.
本研究では,遺伝子組換えを必要とせずに生物体内におけるオートファジー量を簡便に評価できるような薬剤の開発を行っている.
具体的には,開発した薬剤がオートファジーを検出する仕組みを明らかにすることで信頼性の向上を図る.また実際に,開発した薬剤によって,遺伝子組換えをせずに実験動物の体内におけるオートファジー量を計測できるのかを検証する.

研究成果の概要

オートファジーの生体における重要性は,関連分子を欠損したマウスの解析からも明らかであるが,実際に生体の『いつ,どこで活性化されているのか?』,『どのような生命現象に貢献しているのか?』はほとんど未解明のままである.これらの学術的問いの解明には,生体内におけるオートファジー活性の簡便な可視化が課題であった.本研究では,遺伝子導入を必要とせず,オートファジー活性を特異的に感度よく検出できる試薬(蛍光プローブ)の開発に成功した.また,開発したプローブが生体内のオートファジー活性を実際に可視化・検出できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した3つの蛍光プローブが,各々オートファジー現象のどのステージを標識できるのかを詳細に解明し,それぞれ異なるステージを標識し分けることが可能であることを明らかにした.この成果により,関連遺伝子の解析や薬剤の開発において,開発したプローブを活用することで,オートファジー現象のどのステージに着目すればよいのかを簡便に知ることが可能となった.
また,遺伝子導入を必要とせずに生体内でのオートファジー活性を可視化できるため,原因未知の疾患とオートファジーとの関連性の解明に役立てることが期待できる.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

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 (2件)

  • [雑誌論文] Wipi3 is essential for alternative autophagy and its loss causes neurodegeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Hirofumi、Honda Shinya、Torii Satoru、Shimizu Kimiko、Katoh Kaoru、Miyake Koichi、Miyake Noriko、Fujikake Nobuhiro、Sakurai Hajime Tajima、Arakawa Satoko、Shimizu Shigeomi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 5311-5311

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18892-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association Between Atg5-independent Alternative Autophagy and Neurodegenerative Diseases.2020

    • 著者名/発表者名
      Honda S, Arakawa S, Yamaguchi H, Torii S, Tajima Sakurai H, Tsujioka M, Murohashi M, Shimizu S.
    • 雑誌名

      Journal of molecular biology

      巻: 432 号: 8 ページ: 2622-2632

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2020.01.016

    • 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] 新規オートファジー可視化手法の開発から迫るゴルジ体形態制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      桜井一
    • 学会等名
      第3回新学術領域「オルガネラ・ゾーン」若手の会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規オートファジーを特異的に誘導する低分子化合物の探索2020

    • 著者名/発表者名
      桜井 一,清水重臣
    • 学会等名
      第2回新学術領域「オルガネラ・ゾーン」全体班会議
    • 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: 2022-01-27  

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