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細胞内輸送障害と樹状突起形成異常が引き起こすSTXBP1脳症の病態機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K16898
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

戸澤 雄紀  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30804950)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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STXBP1脳症 / Munc18-1 / Syntaxin1A / MyosinVa / 細胞内輸送障害 / STX1A / syntaxin1A / 膜輸送障害 / 蛋白質異常凝集 / 神経変性 / 発達性てんかん性脳症 / Myosin-Va
研究開始時の研究の概要

STXBP1脳症は、乳児期早期に難治性てんかんに加え重度の精神発達遅滞を呈する発達性てんかん性脳症である。STXBP1の遺伝子産物Munc18-1は、Syntaxin-1Aのシャペロン分子としてシナプス開口放出に関わるが、STXBP1脳症の病態は不明な点が多い。申請者は、Munc18-1の未知の機能を予測するため、新規相互作用因子解析を行い、中枢神経に発現するモータータンパク質Myosin-Vaを同定した。本研究の目的は、STXBP1 脳症の病態は、膜に必要なタンパク質を輸送できない細胞内輸送障害であると仮説を立て、患者由来iPS細胞から誘導した神経細胞を用いてその病態を解明することである。

研究成果の概要

STXBP1脳症は、乳児期早期発症の発達性てんかん性脳症の一つである。STXBP1がコードするMunc18-1はSTX1Aのシャペロン分子としてシナプス開口放出の調整の機能を持つと言われているが、STXBP1脳症の病態にどのように関わっているのかは不明である。今回我々はAP-MS法を用いた網羅的解析でMunc18-1の新規相互作用因子MyosinVaを同定し、マウス脳シナプトゾームにおいてSTX1Aとともに複合体を形成していること、Neuro2A細胞を用いたノックダウン実験で、STX1Aの細胞膜への移動には、Munc18-1を介したMyosinVaへの結合が必要であることを証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでSTXBP1がコードするMunc18-1のSTX1A以外のbinding partnerの知見が少なかったため、Munc18-1のシナプス開口放出の調整以外の機能は不明であった。本研究において、Munc18-1がモーター蛋白質MyosinVaとの相互作用によってプレシナプス蛋白質を膜へ輸送する機能を持つことが分かったことは、STXBP1脳症の病態理解に役立つ点で学術的な意義が高い。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Impaired neuronal activity and differential gene expression in STXBP1 encephalopathy patient iPSC-derived GABAergic neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Ichise Eisuke、Chiyonobu Tomohiro、Ishikawa Mitsuru、Tanaka Yasuyoshi、Shibata Mami、Tozawa Takenori、Taura Yoshihiro、Yamashita Satoshi、Yoshida Michiko、Morimoto Masafumi、Higurashi Norimichi、Yamamoto Toshiyuki、Okano Hideyuki、Hirose Shinichi
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: - 号: 14 ページ: 1337-1348

    • DOI

      10.1093/hmg/ddab113

    • 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
  • [学会発表] Functional and transcriptomic analysis of STXBP1 encephalopathy iPS-derived GABAergic neuron.2021

    • 著者名/発表者名
      Eiske Ichise, Tomohiro Chiyonobu, Mitsuru Ishikawa, Yasuyoshi Tanaka, Takenori Tozawa, Satoshi Yamashita, Michiko Yoshida, Norimichi Higurashi, Toshiyuki Yamamoto, Hideyuki Okano, Shinichi Hirose.
    • 学会等名
      第63回日本小児神経学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Impaired activity and differential gene expression in STXBP1 encephalopathy patient iPS-derived GABAergic neurons.2021

    • 著者名/発表者名
      Eiske Ichise, Tomohiro Chiyonobu, Mitsuru Ishikawa, Yasuyoshi Tanaka, Mami Shibata, Takenori Tozawa, Satoshi Yamashita, Michiko Yoshida, Masafumi Morimoto, Norimichi Higurashi, Toshiyuki Yamamoto, Hideyuki Okano, Shinichi Hirose.
    • 学会等名
      日本人類伝学会第66回大会 第28回日本遺伝子診療学会大会 合同開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞を用いたSTXBP1脳症の病態解析2020

    • 著者名/発表者名
      千代延 友裕
    • 学会等名
      第62回日本小児神経学会学術集会
    • 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: 2023-01-30  

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