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パーキンソン病発症におけるLRRK2異常活性化メカニズムとその病的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06558
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関帝京大学

研究代表者

伊藤 弦太  帝京大学, 薬学部, 講師 (10431892)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードパーキンソン病 / LRRK2 / Rab12 / Rab29 / リン酸化 / リソソーム / ゲラニルゲラニル化 / TurboID / Rab / 小胞輸送
研究開始時の研究の概要

パーキンソン病は、手指が震える、動きにくいなどの症状を呈する神経変性疾患であるが、その原因はよく分かっていない。原因のひとつとして、LRRK2というタンパク質の異常活性化が考えられている。本研究では、LRRK2の異常活性化の原因を詳細に解明し、新たなパーキンソン病の治療標的を発見することを目的としている。また、LRRK2の異常活性化は、細胞内で不要タンパク質などの分解を行うリソソームという細胞内小器官の局在異常を引き起こすことを既に見出している。そこで本研究では、リソソームの局在異常がパーキンソン病の原因となるか検討を行う。

研究成果の概要

本研究は、老年期に安静時振戦などの運動機能障害をもたらすパーキンソン病(PD)の原因となるロイシンリッチリピートキナーゼ2(LRRK2)というタンパク質の異常が、PDを惹き起こすメカニズムの解明を目的として行った。LRRK2は他のタンパク質にリン酸を付加する(リン酸化)機能を有するが、Rab12タンパク質へのリン酸化により細胞内の老廃物の分解装置であるリソソームと呼ばれる細胞内小器官の細胞内での位置が異常となることを見出した。今後、リソソームの細胞内の位置が異常となることで生じる現象を明らかにすることで、PDの新しい治療法の開発につながる成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

パーキンソン病は高齢者に多く発症する神経変性疾患であるが、その治療法は対症療法に限られており、発症メカニズムに基づいてパーキンソン病を根本的に治療する方法や、その進行を遅らせる方法は存在しない。パーキンソン病の発症には細胞内の老廃物を処理する装置であるリソソームの機能障害が関与することが以前から指摘されていた。本研究で見出したリソソームの細胞内における位置の変化がどのようにリソソームや細胞の機能に影響を与えるかは明らかでない。今後、これらを明らかにすることで、パーキンソン病の根本的治療法の開発につながると期待される。

報告書

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

    (25件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] LRRK2-mediated phosphorylation and thermal stability of Rab12 are regulated by bound nucleotides2023

    • 著者名/発表者名
      Genta Ito, Taisuke Tomita and Naoko Utsunomiya-Tate
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res. Commun.

      巻: 667 ページ: 43

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.05.048

    • URL

      https://pure-staging.teikyo.jp/en/publications/22d3a4d8-d145-4cc8-9b18-88b40c8e93aa

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/86b320ad-b857-4a4b-a43b-983901920a6a

    • 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
  • [雑誌論文] Overview of the Impact of Pathogenic LRRK2 Mutations in Parkinson’s Disease2023

    • 著者名/発表者名
      Ito.G. and Utsunomiya-Tate N.
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 13 号: 5 ページ: 845-845

    • DOI

      10.3390/biom13050845

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/1c080649-e130-4945-8db2-450819b0a43c

    • 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
  • [雑誌論文] Pathogenic LRRK2 compromises the subcellular distribution of lysosomes in a Rab12-RILPL1-dependent manner2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Kyohei、Araki Miho、Katai Yuta、Nishimura Yuki、Imotani Sota、Inoue Haruki、Ito Genta、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 37 号: 5

    • DOI

      10.1096/fj.202200780rr

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/f351a128-6b97-4837-8126-82a7e1c63d7a

    • 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
  • [雑誌論文] INPP5D modulates TREM2 loss-of-function phenotypes in a β-amyloidosis mouse model2023

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Akihiro、Takatori Sho、Kimura Shingo、Muneto Hiroki、Wang Kai、Etani Hayato、Ito Genta、Sato Haruaki、Hori Yukiko、Sasaki Junko、Saito Takashi、Saido Takaomi C.、Ikezu Tsuneya、Takai Toshiyuki、Sasaki Takehiko、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 4 ページ: 106375-106375

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106375

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/07d5a661-9104-4b56-9bab-bd0576fdd792

    • 関連する報告書
      2022 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] Site-specific amino acid D-isomerization of Tau R2 and R3 peptides changes the fibril morphology, resulting in attenuation of Tau aggregation inhibitor potency2023

    • 著者名/発表者名
      Murata T., Ito, G. and Utsunomiya-Tate, N.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys, Res. Commun.

      巻: 654 ページ: 18

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.02.073

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The atypical Rab GTPase associated with Parkinson's disease, Rab29, is localized to membranes2022

    • 著者名/発表者名
      Nagai-Ito Yuki、Xu Lejia、Ito Kyohei、Kajihara Yotaro、Ito Genta、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 10 ページ: 102499-102499

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102499

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/e05edd8b-c605-4426-83bb-6416312c3455

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of substrate phosphorylation of LRRK2 in tissues and cultured cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Kyohei、Xu Lejia、Ito Genta、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1 ページ: 53-61

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1495-2_6

    • ISBN
      9781071614945, 9781071614952
    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/865dac96-2450-4b37-97da-27469df18c9c

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BORCS6 is involved in the enlargement of lung lamellar bodies in Lrrk2 knockout mice2021

    • 著者名/発表者名
      Miho Araki, Kyohei Ito, Sho Takatori, Genta Ito, Taisuke Tomita
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 30 号: 17 ページ: 1618

    • DOI

      10.1093/hmg/ddab146

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The regulation of rab gtpases by phosphorylation2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Lejia、Nagai Yuki、Kajihara Yotaro、Ito Genta、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 11 号: 9 ページ: 1340-1340

    • DOI

      10.3390/biom11091340

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Rab12のヌクレオチド結合状態がLRRK2によるリン酸化と二次構造に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 弦太、富田 泰輔、楯 直子
    • 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] Regulation of intracellular lysosomal positioning by LRRK22023

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Ito, Miho Araki, Yuta Katai, Yuki Nishimura, Sota Imotani, Haruki Inoue, Genta Ito, Taisuke Tomita
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive identification of proximal proteins and functional analysis of Rab292023

    • 著者名/発表者名
      Lejia Xu, Genta Ito, Taisuke Tomita
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パーキンソン病原因キナーゼLRRK2によるリソソーム局在制御機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 弦太、伊藤 恭平、荒木 美保、片井 悠太、西村 佑紀、芋谷 颯太、井上 晴幾、楯 直子、富田 泰輔
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病関連タンパク質Rab3Aの二次構造と熱安定性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 弦太、富田 泰輔、楯 直子
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病関連タンパク質Rab12の二次構造とLRRK2によるリン酸化に関する解析2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤 弦太、中村 亮、楯 直子
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プロテアーゼを利用したRab29ヌクレオチド結合状態解析系の確立2022

    • 著者名/発表者名
      梶原 陽太郎、伊藤 弦太、富田 泰輔
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] パーキンソン病原因遺伝子LRRK2が引き起こすリソソーム局在変化2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤 恭平、荒木 美保、片井 悠太、西村 佑紀、井上 晴幾、伊藤 弦太、富田 泰輔
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] パーキンソン病リスク遺伝子Rab29近傍タンパク質の網羅的同定と機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      徐 楽佳、伊藤 弦太、富田 泰輔
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the secondary structure of Rab12, a protein implicated in the pathogenesis of Parkinson’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤 弦太、中村 亮、楯 直子
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気泳動がひも解くパーキンソン病病因タンパク質の性状と機能2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤弦太
    • 学会等名
      第71回日本電気泳動学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LRRK2によるリソソーム局在化制御と生物学的意義2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤弦太
    • 学会等名
      第40回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パーキンソン病リスク遺伝子Rab29の生化学的解析2021

    • 著者名/発表者名
      長井ゆき、伊藤弦太、富田泰輔
    • 学会等名
      第40回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] BORCS6はLrrk2ノックアウトマウスにおける層板小体肥大化に関与する2021

    • 著者名/発表者名
      Miho Araki、Kyohei Ito、Sho Takatori、Genta Ito、Taisuke Tomita
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 自閉症モデルマウスにおけるシナプス形成異常関連分子Lingo2の代謝機構解析2021

    • 著者名/発表者名
      Shiyori Shun、Fumiaki Yoshida、Genta Ito、Sho Takatori、Taisuke Tomita
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] LRRK2によるリソソームの細胞内局在制御2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤弦太、伊藤恭平、荒木美保、片井悠太、西村佑紀、井上晴幾、富田泰輔
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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