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糖尿病における小胞体ストレス応答とSUMO化

研究課題

研究課題/領域番号 21K06759
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
研究機関森ノ宮医療大学

研究代表者

松崎 伸介  森ノ宮医療大学, 医療技術学部, 教授 (60403193)

研究分担者 田熊 一敞  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (90289025)
高村 明孝  大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (80514398)
雑賀 史浩  和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (10644099)
長井 克仁  大阪大谷大学, 薬学部, 准教授 (00351271)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021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SUMO1 / SUMO2 / Tau / 小胞体ストレス / 認知症 / SUMO化修飾 / 糖尿病 / Tau蛋白質 / 細胞死 / 神経変性疾患
研究開始時の研究の概要

糖尿病(以下、DM)の病態とアルツハイマー病(以下、AD)の病態の相補的促進作用について近年多数報告されるようになってきた。本研究では、申請者がこれまで行ってきたAD発症機構における小胞体ストレス(以下、ERストレス)やSmall Ubiquitin-like Modifier(以下、SUMO)修飾の関与についての研究成果に基づき研究を実施する。すなわち、DM発症における膵臓β細胞の変性をERストレス、SUMO化の観点からアプローチすることで、AD病態との類似性・新たなDM発症メカニズムの解明を目指すものである。

研究実績の概要

本研究では、近年多数報告されるようになってきた糖尿病(以下、DM)の病態とアルツハイマー病(以下、AD)の病態の相補的促進作用について明らかにする目的で、申請者が小胞体ストレス(以下、ERストレス)やSmall Ubiquitin-like Modifier(以下、SUMO)修飾の関与についての研究成果に基づき研究を実施することを予定している。すなわち、DM発症における膵臓β細胞の変性をERストレス、SUMO化の観点からアプローチすることで、AD病態との類似性・新たなDM発症メカニズムの解明を目指すものである。
令和4年度前半は、令和3年度同様研究体制に制限が入っていたが、研究代表者である松﨑と研究分担者である田熊(大阪大学)に加えて、新たに加わった研究分担者長井(大阪大谷大学)の研究体制へと変更し、徐々に研究が再開している。
必要となる研究ツールとしてのモデル動物を用いての検討が必要となる。そのため、必要となるSUMO化高発現マウスを用いた糖尿病マウスの作成が必要となる。SUMO化研究の共同研究先であるトロント大学との調整により、トロント大学所有マウスを用いた糖尿病モデルマウスの作成を進めることとなった。現在、モデルマウス作成に向けた調整を終了し、申請者が渡加可能なタイミングでのサンプル回収に向け詣でる構築を進めている。次年度は、膵臓の病理像への各因子の影響を検討すべく、マウスに対する解析の準備を行っている。
また、本研究の重要なポイントは、神経変性疾患(認知症)と糖尿病の関係を見極めることであり、その手掛かりとしてTau蛋白質のSUMO化修飾を上げており、Tau蛋白質のSUMO化がおよぼす認知症への影響についての報告を国際誌に行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2021年度および2022年目の前半はCovid-19の影響が予想以上に大きく、研究分担者を含め研究実施体制も制限されていた。また、主たる研究者である松﨑は2021年3月時点で異動となったこともあり制限下での実施体制の整備を進めた。同様に分担者である田熊(大阪大学)も制限下であったこと、大学の大規模修繕による研究施設の利用制限のため2年目の前半まで研究環境が整っていなかった。さらに、分担者である高村の異動にともなう離脱があったため研究分担者として長井(大阪大谷大学)に参画いただくなど体制を整えた。
2022年度においても医師としての立場上、大学所属職員・学生、近隣企業への職域接種の当番が7月頃まで続いたこともあり研究に従事できる時間の制限があり、研究実施に割り当てることができる時間が物理的に少なくなっていた。
並行して実施している国際交流研究(科研費:Covid-19の影響で2年間渡航しての活動は中断していた)実施のため、夏季は約6週間トロント大学での研究実施を行ったこともあり、2022年度の後半に入り研究再開の目途が立った。また、トロント滞在時に本計画についての打ち合わせを行い、2023年度にはトロント大学所有のSUMO高発現マウスを用いた糖尿病モデルを作成できる状態となった。現在マウスの作成を進めている。
上記のことから研究計画は大幅に遅れている状況にある。

今後の研究の推進方策

2023年度に作成を開始しているマウスを用いた解析を実施することで、tauタンパク質のSUMO化が生体に及ぼす影響をin vivoで検証する。延長期間に入る2024年度はこれらのデータを加えて論文化する予定である。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 その他

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

  • [国際共同研究] Tanz CRND, University of Toronto(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] SUMO1 Modification of Tau in Progressive Supranuclear Palsy2022

    • 著者名/発表者名
      Hironori Takamura, Yoshiaki Nakayama, Hidefumi Ito, Taiichi Katayama, Paul E. Fraser, Shinsuke Matsuzaki
    • 雑誌名

      Molecular Neurobiology

      巻: - 号: 7 ページ: 4419-4435

    • DOI

      10.1007/s12035-022-02734-5

    • 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] Tas2R signaling enhances mouse neutrophil migration via a ROCK-dependent pathway2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Daichi、Watarai Tomoya、Ozawa Madoka、Kanda Yasuhiro、Saika Fumihiro、Kiguchi Norikazu、Takeuchi Arata、Ikawa Masahito、Matsuzaki Shinsuke、Katakai Tomoya
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 973880-973880

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.973880

    • 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
  • [学会発表] SUMO1 Modification of Tau in Progressive Supranuclear Palsy2022

    • 著者名/発表者名
      Takamura H, Nakayama Y, Ito H, Katayama T, Fraser PE, Matsuzaki S.
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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