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神経性セロイドリポフスチン症の原因遺伝子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 21K15198
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分46020:神経形態学関連
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) 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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードカテプシンD / オートファジー / p62 / リソソーム / Atg7
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。これまでの予備実験の結果から、異常リソソーム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た。本研究では、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モデル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両欠損マウス(CTSD/Atg7 Nestin Cre)を作成して、オートファジー機能不全条件下におけるNCL病態変化について解析する。また、本研究課題ではCTSD欠損神経細胞内に蓄積する異常リソソームの経時的変化についても併せて解析を進める。

研究成果の概要

神経性セロイドリポフスチン症(NCL)の病態の中ではオートファジーが深く関わることが報告されてきたが、その詳細は未だ明らかとなっていない。本研究課題では、NCLモデルマウスの一種であるカテプシンD(CTSD)欠損マウスを用いて、膜が変性した異常なリソソームが選択的オートファジーによって処理される可能性を示した。また、オートファジー機能不全CTSD欠損マウスを作成したところ、処理できない異常なリソソームは細胞内に形成されるp62 Bodyの中に集積されることを明らかにした。これらは、生体内でのリソソームの変性過程/処理機構を理解する上で重要な結果であり、より詳細なNCLの病態理解につながる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リソソームは細胞内の不要物質を分解する重要なオルガネラであり、リソソーム蓄積症をはじめ多くの疾患に関与する。近年、リソソーム自身も損傷を受けた際に選択的オートファジーの標的になることが示されているが、生体内における詳細な機構は未だ多くはわかっていない。CTSD欠損マウス神経細胞内では上記の現象が散見され、生体内におけるリソソームの損傷や修復を理解する上で重要なモデルとなることが分かった。また、NCL病態内で見られる異常リソソームは膜の変性が生じた後にp62やNBR1を介した選択的オートファジーによって処理される可能性を示した。

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

    (11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 7件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Recent advances in in-resin correlative light and electron microscopy of Epon-embedded cells2023

    • 著者名/発表者名
      Tanida Isei, Yamaguchi Junji, Suzuki Chigure, Kakuta Soichiro, Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 72 号: 5 ページ: 383-387

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfad028

    • 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] Application of immuno- and affinity labeling with fluorescent dyes to in-resin CLEM of Epon-embedded cells2023

    • 著者名/発表者名
      Tanida Isei, Yamaguchi Junji, Suzuki Chigure, Kakuta Soichiro, Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9 号: 6 ページ: e17394-e17394

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e17394

    • 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] TUNEL‐positive structures in activated microglia and SQSTM1/p62‐positive structures in activated astrocytes in the neurodegenerative brain of a CLN10 mouse model2023

    • 著者名/発表者名
      Mitsui Shun, Yamaguchi Junji, Suzuki Chigure, Uchiyama Yasuo, Tanida Isei
    • 雑誌名

      Glia

      巻: 71 号: 12 ページ: 2753-2769

    • DOI

      10.1002/glia.24449

    • 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] In-resin CLEM of Epon-embedded cells using proximity labeling2022

    • 著者名/発表者名
      Sanada Takahito、Yamaguchi Junji、Furuta Yoko、Kakuta Soichiro、Tanida Isei、Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11130-11130

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15438-6

    • 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] Lack of Cathepsin D in the central nervous system results in microglia and astrocyte activation and the accumulation of proteinopathy-related proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Chigure、Yamaguchi Junji、Sanada Takahito、Oliva Trejo Juan Alejandro、Kakuta Souichirou、Shibata Masahiro、Tanida Isei、Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11662-11615

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15805-3

    • 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] <scp>GPHR</scp> ‐mediated acidification of the Golgi lumen is essential for cholesterol biosynthesis in the brain2022

    • 著者名/発表者名
      Sou Yu‐shin、Yamaguchi Junji、Kameda Hiroshi、Masuda Keisuke、Maeda Yusuke、Uchiyama Yasuo、Koike Masato
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 596 号: 22 ページ: 2873-2888

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14491

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 &amp; Cytochemistry

      巻: 69 号: 6 ページ: 407-414

    • DOI

      10.1369/00221554211011423

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] カテプシンD欠損マウス神経細胞内に蓄積する異常リソソームを標的とした選択的オートファ ジーの解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口隼司
    • 学会等名
      第128回 日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [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
    • 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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