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痙攣性神経疾患関連遺伝子PRRT2のシナプス間隙神経伝達物質濃度調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02809
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分51030:病態神経科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

岩田 修永  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (70246213)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードジスキネジア / PRRT2 / 大脳基底核 / ドーパミン / ドーパミントランスポーター / マイクロダイアリシス / ノミフェンシン / 線条体 / ロータロッド試験 / L-ドーパ / ドパミン / ドパミントランスポーター / ノックインマウス
研究開始時の研究の概要

PRRT2は発作性運動誘発性ジスキネジア(PKD)の原因遺伝子である。申請者はPRRT2の家族性変異を導入したPrrt2ノックインマウスを作製し、本マウスの線条体で神経興奮時に細胞外ドーパミン (DA) 濃度が著増することを見出した。線条体へのDA入力は大脳皮質-大脳基底核ループ (運動回路) を調節するため、PKDの痙攣や不随意運動はPRRT2変異による過剰なDA伝達に起因すると考えられる。本研究では、Prrt2変異による細胞外伝達物質濃度の著増が線条体またはDAに選択的な現象か、また、この著増が神経回路の活動性を高めるかを検証し、Prrt2による細胞外伝達物質濃度の制御機序を解明する。

研究成果の概要

研究代表者は本課題において発作性運動誘発性ジスキネジア (PKD) の関連分子proline-rich transmembrane protein 2 (Prrt2) が線条体での神経活動依存的なドーパミン放出の強度と頻度を調節することを明らかにした。また、Prrt2ノックインマウスは、L-ドーパ負荷によりPrrt2変異依存的な運動障害が誘導されるが、このときの線条体ドーパミン放出をL-ドーパ非投与時と比較すると、連続刺激に伴う放出可能回数がPrrt2変異により増大していた。このことから、PKDの運動症状の発現には線条体におけるドーパミンの過放出が高頻度に起こることが関連していると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PKDの原因遺伝子PRRT2に着目した本研究課題では、黒質―線条体ドーパミン作動性シナプスにおいてドーパミン放出の強度と刺激応答性の延長が不随意運動に関連することを明らかにした点に学術的意義がある。また、これまでPKDが小脳の異常に起因する疾患と考えられていた中で、大脳基底核神経回路の活動異常もPKDに関連することを見出したことも、随意運動の調節メカニズムを理解する上で重要な学術的成果となる。このように、PKDの新たな治療戦略としてドーパミン調節薬が使用できる可能性を示され、医療発展への寄与の観点でも社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

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 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Proline-rich transmembrane protein 2 knock-in mice present dopamine-dependent motor deficits2023

    • 著者名/発表者名
      Hatta Daisuke、Kanamoto Kaito、Makiya Shiho、Watanabe Kaori、Kishino Tatsuya、Kinoshita Akira、Yoshiura Koh-Ichiro、Kurotaki Naohiro、Shirotani Keiro、Iwata Nobuhisa
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 号: 6 ページ: 561-570

    • DOI

      10.1093/jb/mvad074

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ジスキネジア関連分子Prrt2による間質液DA濃度の調節機構2023

    • 著者名/発表者名
      金本 海斗、眞喜屋 志穂、八田 大典、渕上 由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦 孝一郎、黒滝 直弘、城谷 圭朗、岩田 修永
    • 学会等名
      令和5年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジスキネジア関連分子Prrt2によるドーパミン制御機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      眞喜屋 志穂、金本 海斗、八田 大典、渕上 由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦 孝一郎、黒滝 直弘、城谷 圭朗、岩田 修永
    • 学会等名
      令和5年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 発作性運動誘発性ジスキネジアの原因分子PRRT2の線条体ドーパミン伝達と運動制御における役割2023

    • 著者名/発表者名
      八田大典、金本海斗、眞喜屋志穂、渕上由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦孝一郎、黒滝直弘、城谷 圭朗、岩田修永
    • 学会等名
      第53回日本神経精神薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジスキネジア関連分子Prrt2によるマウス線条体ドーパミン放出制御機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      眞喜屋 志穂、金本 海斗、八田 大典、木住野 達也、渕上 由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦 孝一郎、黒滝 直弘、城谷 圭朗、岩田 修永
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マウス線条体におけるジスキネジア関連分子PRRT2のドーパミン神経伝達における役割2023

    • 著者名/発表者名
      八田大典、光成晃輝、永田健太郎、金本海斗、濱田麻希、西村聖未、渕上由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦孝一郎、黒滝直弘、城谷圭朗、岩田修永
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジスキネジア関連分子Prrt2によるドーパミン神経伝達の調節を介した運動制御2022

    • 著者名/発表者名
      八田大典、光成晃輝、金本海斗、眞喜屋志穂、渕上由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦孝一郎、黒滝直弘、城谷圭朗、岩田修永
    • 学会等名
      2022年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジスキネジア関連分子Prrt2による細胞外神経伝達物質の濃度調節2022

    • 著者名/発表者名
      金本海斗、光成晃輝、眞喜屋志穂、八田大典、渕上由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦孝一郎、黒滝直弘、城谷圭朗、岩田修永
    • 学会等名
      2022年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジスキネジア関連分子Prrt2による線条体ドーパミン神経伝達における役割2022

    • 著者名/発表者名
      八田 大典、金本海斗、眞喜屋志穂、渕上由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦孝一郎、黒滝直弘、城谷圭朗、岩田修永
    • 学会等名
      第4回長崎県薬剤師学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス線条体におけるジスキネジア関連分子PRRT2のドーパミン神経伝達における役割2022

    • 著者名/発表者名
      八田大典、光成晃輝、永田健太郎、金本海斗、濱田麻希、西村聖未、渕上由貴、川上 茂、木下 晃、吉浦孝一郎、黒滝直弘、城谷圭朗、岩田修永
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 様々な神経疾患に関わる重要分子PRRT2によるシナプス調節機構の解析

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/biotech/research.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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