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リソソームプロテアーゼ欠損に基づくオートファジー新規役割の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K22744
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0802:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関順天堂大学

研究代表者

山口 隼司  順天堂大学, 大学院医学研究科, 助教 (30875282)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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)
キーワードカテプシンD / オートファジー / 神経性セロイドリポフスチン症 / p62 / NBR1 / リソソーム / Atg7 / 電子顕微鏡
研究開始時の研究の概要

神経性セロイドリポフスチン症(NCL)の神経細胞内にはリポフスチン顆粒を有する異常リソソームが蓄積するが、それらは選択的オートファジーにより処理されている可能性が示唆される。本研究課題では、NCLにおけるオートファジーの役割を明らかにすることを目的に、NCL病態モデルマウスであるカテプシンD(CTSD)欠損マウスとオートファジー機能不全マウスの中枢神経系特異的ダブルノックアウトマウス(CTSD/Atg7 Nestin Cre)を作成して、オートファジー機能不全条件下でのNCL病態変化についての解析を進める。

研究成果の概要

本研究課題では神経性セロイドリポフスチン症(NCL)のモデルマウスであるカテプシンD(CTSD)欠損マウスの脳内で蓄積する異常リソソームとオートファジーとの関連について解析を進めた。CTSD欠損条件下でも、p62やNBR1はオートファジー/リソソーム経路を介して正常に分解されるが、CTSD欠損神経細胞内ではユビキチン、p62、NBR1が異常リソソームの膜表面近傍に集積する現象について明らかにした。さらに、CTSD/Atg7 Nestin Creマウスの解析から、NCLで蓄積する異常リソソームはオートファゴソームによって処理されている可能性が示唆された。現在これらの結果について論文作成している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NCLは神経細胞内に異常なリソソームを蓄積する神経変性疾患の一種であり、その機序については未だ不明な点も多い。近年、NCLとオートファジーの関係についていくつかの報告があるが、その多くはオートファジー機能不全やリソソーム内での分解障害を示唆する内容である。本研究では、NCLで誘導されるオートファジーが不良リソソームの品質管理に働いている可能性を示した。細胞内不良オルガネラを標的にした選択的オートファジーは過去に多く報告されているが、その中で生体内での現象について示した例は未だ多くない。本研究はNCLの病態だけでなく、生体内での選択的オートファジーを理解する上で重要な意味を持つ。

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

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Membranous Structures Directly Come in Contact With p62/SQSTM1 Bodies2021

    • 著者名/発表者名
      Tanida Isei、Haruta Tomohiro、Suga Mitsuo、Takei Shunsuke、Takebe Akira、Furuta Yoko、Yamaguchi Junji、Oliva Trejo Juan Alejandro、Kakuta Soichiro、Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      Journal of Histochemistry & Cytochemistry

      巻: 69 号: 6 ページ: 407-414

    • DOI

      10.1369/00221554211011423

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Architecture of Glomerular Endothelial Cells Revealed by FIB-SEM Tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Yuto、Hosoyamada Yasue、Miyaki Takayuki、Yamaguchi Junji、Kakuta Soichiro、Sakai Tatsuo、Ichimura Koichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 9 ページ: 653472-653472

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.653472

    • 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] Homeostatic p62 levels and inclusion body formation in CHCHD2 knockout mice2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Shigeto、Noda Sachiko、Torii Satoru、Amo Taku、Ikeda Aya、Funayama Manabu、Yamaguchi Junji、Fukuda Takahiro、Kondo Hiromi、Tada Norihiro、Arakawa Satoko、Watanabe Masahiko、Uchiyama Yasuo、Shimizu Shigeomi、Hattori Nobutaka
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 30 号: 6 ページ: 443-453

    • DOI

      10.1093/hmg/ddab057

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-color in-resin CLEM of Epon-embedded cells using osmium resistant green and red fluorescent proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Tanida Isei、Furuta Yoko、Yamaguchi Junji、Kakuta Soichiro、Oliva Trejo Juan Alejandro、Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 21871-21871

    • DOI

      10.1038/s41598-020-78879-x

    • 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
  • [学会発表] 中枢神経系特異的CTSD / Atg7両欠損マウスを用いた神経細胞内不良リソソームの品質管理機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      山口 隼司、鈴木ちぐれ、角田宗一郎、眞田貴人、三井駿、谷田以誠、内山安男
    • 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 実績報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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