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オリゴデンドロサイト機能異常が惹起するp53誘導性神経変性機構の分子基盤解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07241
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48010:解剖学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

備前 典久  新潟大学, 医歯学系, 助教 (40751053)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードオリゴデンドロサイト / p53 / グリア / 神経変性 / グリア-ニューロン相互作用 / グリア-ニューロン間相互作用 / グリア・ニューロン相互作用
研究開始時の研究の概要

オリゴデンドロサイト(OL) は、細胞膜分子シグナルや代謝の制御を介してニューロンの生存に寄与するが、その基盤となる分子機構については不明な点が多い。これまでに申請者らが新規に同定したRNA ヘリカーゼObp2 (Olig2-binding protein 2)の成熟OL特異的欠損マウスは、明確なミエリン構造の破綻を伴わずに、OLではなくニューロン内のp53経路が活性化し、神経変性に至る。本研究は、OLの機能障害によるニューロンとの相互作用の破綻が、ニューロン内のp53経路の活性化および神経変性を誘導する分子メカニズムを解明することを目的とする。

研究成果の概要

オリゴデンドロサイト(OL)は神経軸索にミエリンを形成し、神経伝達と軸索保護に寄与するが、近年ミエリンの構造的機能とは独立したニューロンとの相互作用が注目されている。我々が作製したOLにおけるRNA代謝調節因子Obp2欠損マウスでは、ニューロンでp53の核内蓄積や酸化ストレスが亢進し、神経変性や老化マーカーの発現亢進などが認められた。Obp2欠損マウス脳梁におけるRNAseqでは、細胞内代謝系に関与する遺伝子群の発現低下やスプライシング異常が認められたことから、Obp2はRNA代謝を介してOLの細胞内代謝を制御することで、ニューロンとの適切な相互作用に寄与す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

近年オリゴデンドロサイト(OL)由来の細胞間シグナルによるニューロンの恒常性維持機構の存在が注目されている。本研究より、OL内のObp2がスプライシングを含むRNA代謝機構を介してOL内代謝を制御し、OLのみならずニューロンの恒常性維持にも寄与する可能性が示唆され、新たなOL-ニューロン間相互作用が見出された。また、複数の神経変性疾患ではニューロンでp53の蓄積が検出されており、OLの代謝異常がこれらの疾患に関与する可能性があることから、本研究の成果により神経変性疾患における新たな治療標的を見出す糸口になることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] UConn Health(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Brain‐specific glycosylation of protein tyrosine phosphatase receptor type Z ( <scp>PTPRZ</scp> ) marks a demyelination‐associated astrocyte subtype2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kazuto、Kanekiyo Kenji、Sakuda Kanoko、Muto Yui、Iguchi Masahiro、Matsuda Nozomu、Hashimoto Yuko、Kanai Kazuaki、Ogawa Haruko、Hirase Hajime、Kakita Akiyoshi、Bizen Norihisa、Takebayashi Hirohide、Kawaguchi Yasushi、Uzuki Miwa、Kitazume Shinobu
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: - 号: 3 ページ: 547-559

    • DOI

      10.1111/jnc.15820

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ddx20, an Olig2 binding factor, governs the survival of neural and oligodendrocyte progenitor cells via proper Mdm2 splicing and p53 suppression2022

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Bizen, Asim K Bepari, Li Zhou, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Katsuhiko Ono, Hirohide Takebayashi
    • 雑誌名

      Cell Death Differentiation

      巻: Jan 1 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41418-021-00915-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 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] RNA代謝調節因子Ddx20による神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞維持機構2022

    • 著者名/発表者名
      備前典久、竹林浩秀
    • 雑誌名

      神経化学トピックス

      巻: -

    • DOI

      10.11481/topics163

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ddx20, DEAD box helicase 20, is essential for the differentiation of oligodendrocyte and maintenance of myelin gene expression2021

    • 著者名/発表者名
      Simankova Anna、Bizen Norihisa、Saitoh Sei、Shibata Shinsuke、Ohno Nobuhiko、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Takebayashi Hirohide
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 69 号: 11 ページ: 2559-2574

    • DOI

      10.1002/glia.24058

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diverse mutations in dystonin gene cause distinct patterns of Dst isoform deficiency and phenotypic heterogeneity in dystonia musculorum mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka N, Kabata Y, Kuriyama M, Bizen N, Zhou L, Tran MD, Yano M, Yoshiki A, Ushiki T, Sproule TJ, Abe R, Takebayashi H
    • 雑誌名

      Disease Models and Mechanisms

      巻: 13 号: 5 ページ: 041608-041608

    • DOI

      10.1242/dmm.041608

    • 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
  • [学会発表] オリゴデンドロサイト異常によるp53誘導性神経変性機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RNAヘリカーゼDdx20によるオリゴデンドロサイトの発生・分化制御およびオリゴデンドロサイト-ニューロン間相互作用機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA helicase Ddx20 in oligodendrocytes contributes to neuronal survival in the central nervous system2022

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Bizen, Anna Simankova, Hirohide Takebayashi
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 5-methylcytosine hydroxylase Tet3 endows embryonic neural stem/precursor cells with astrogliogenic competence2022

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Bizen, Toshinobu Nakamura, Toru Nakano, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 19th Stem Cell Research Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 発達期の中枢神経系におけるオリゴデンドロサイト-ニューロン間相互作用の解析2022

    • 著者名/発表者名
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] RNAヘリカーゼDdx20によるオリゴデンドロサイトの発生および分化・成熟機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      備前典久, Anna Simankova, 竹林浩秀
    • 学会等名
      第6回日本ミエリン研究会発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞の維持に関わる分子機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      備前典久, Anna Simankova, Asim K Bepari, 周麗, 阿部学, 崎村建司, 小野勝彦,竹林浩秀
    • 学会等名
      日本解剖学会第109回関東支部学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel Olig2-binding factor is indispensable for survival of neural and oligodendrocyte progenitor cells in the central nervous system2021

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Bizen, Asim K. Bepari, Masato Yano, Li Zhou, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Katsuhiko Ono, Hirohide Takebayashi
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会/第1回CJK国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢神経系における新規Olig2結合因子による神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト前駆細胞維持機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      備前典久, Asim K Bepari, 矢野真人, 周麗, 阿部学, 崎村建司, 小野勝彦, 竹林浩秀
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規Olig2結合因子による神経前駆細胞およびオリゴデンドロサイト維持機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      備前典久, 竹林浩秀
    • 学会等名
      第14回神経発生討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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