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パーキンソン病原因遺伝子DJ-1が関与する尿酸合成系路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26450465
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関東京農工大学

研究代表者

天竺桂 弘子  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (80434190)

研究分担者 坊農 秀雅  大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(機構本部施設等), 統合データベースセンター, 准教授 (20364789)
連携研究者 横山 岳  東京農工大学, 大学院農学研究院, 准教授 (20210635)
研究協力者 伊藤 克彦  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードパーキンソン病 / DJ-1 / 尿酸 / カイコガ / miRNA / 個体機能低下 / 尿酸合成 / RNA干渉 / RNA-seq / 酸化ストレス / 定量RT-PCR / B.mori / 変異体 / ポジショナルクローニング
研究成果の概要

パーキンソン病(Parkinson’s disease; PD) では、血中尿酸値の低下が PD 重症度と相関することが報告されているが、詳細は不明である。尿酸合成が異常なカイコ変異体の遺伝子発現を解析したところ、PD 責任遺伝子 DJ-1 を上流とする新規な尿酸代謝経路を見出した。本研究ではこれに関与する分子の機能を解析した。DJ-1 と尿酸合成の関係を調べるために、RNAiによりDJ-1遺伝子の発現を抑制したところ、尿酸合成において中心的役割を果たす酵素遺伝子の発現も低下した。また、変異体カイコの原因遺伝子領域を解析したところ、DJ-1と結合する可能性が予測されたmiRNAを同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カイコの幼虫は皮膚に尿酸を蓄積するため、白く見える。日本には皮膚が"白くない"カイコ変異体が存在し、尿酸とパーキンソン病の関係を解析できる唯一の動物モデル生物である。カイコを用いて尿酸とパーキンソン病原因遺伝子DJ-1の関係を解析したところ、これらはお互いを制御する関係にあることを見出した。このように本研究は尿酸合成の基本的な分子メカニズムの理解に貢献できた。
日本国内では460万人ものパーキンソン病を含む神経変性疾患患者が推定されている。このため、新規予防法や治療薬開発に対する社会的要請は非常に高い。尿酸がパーキンソン病態進行の鍵を握ることが分かれば、治療法の開発にも貢献できると思われる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Identification of functional enolase genes of the silkworm Bombyx mori from public databases with a combination of dry and wet bench processes.2017

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi A, Nakazato T, Ito K, Nojima Y, Yokoyama T, Iwabuchi K, Bono H, Toyoda A, Fujiyama A, Sato R, Tabunoki H.
    • 雑誌名

      BMC Genomics.

      巻: 18(1)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mapping and recombination analysis of two moth colour mutations, Black moth and Wild wing spot, in the silkworm Bombyx mori.2016

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Katsuma S, Kuwazaki S, Jouraku A, Fujimoto T, Sahara K, Yasukochi Y, Yamamoto K, Tabunoki H, Yokoyama T, Kadono-Okuda K, Shimada T.
    • 雑誌名

      Heredity (Edinb).

      巻: 116(1) ページ: 52-59

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can the silkworm (Bombyx mori) be used as a human disease model?2016

    • 著者名/発表者名
      Tabunoki H, Bono H, Ito K, Yokoyama T.
    • 雑誌名

      Drug Discov Ther.

      巻: 10(1) ページ: 3-8

    • NAID

      130005133324

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gene expression and localization analysis of Bombyx mori bidensovirus and its putative receptor in B. mori midgut.2016

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Shimura S, Katsuma S, Tsuda Y, Kobayashi J, Tabunoki H, Yokoyama T, Shimada T, Kadono-Okuda K.
    • 雑誌名

      J Invertebr Pathol.

      巻: 136 ページ: 50-56

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Expression of the fructose receptor BmGr9 and its involvement in the promotion of feeding, suggested by its co-expression with neuropeptide F1 in Bombyx mori.2016

    • 著者名/発表者名
      Mang D, Shu M, Tanaka S, Nagata S, Takada T, Endo H, Kikuta S, Tabunoki H, Iwabuchi K, Sato R.
    • 雑誌名

      Insect Biochem Mol Biol.

      巻: 75 ページ: 58-69

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superoxide dismutase 2 knockdown leads to defects in locomotor activity, sensitivity to paraquat, and increased cuticle pigmentation in Tribolium castaneum.2016

    • 著者名/発表者名
      Tabunoki H, Gorman MJ, Dittmer NT, Kanost MR.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Melanin pigmentation gives rise to black spots on the wings of the silkworm Bombyx mori.2016

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Yoshikawa M, Fujii T, Tabunoki H, Yokoyama T.
    • 雑誌名

      J Insect Physiol.

      巻: 91-92 ページ: 100-106

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Can the silkworm (<i>Bombyx mori</i>) be used as a human disease model?2016

    • 著者名/発表者名
      Tabunoki H, Bono H, Ito K, Yokoyama T.
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 10 号: 1 ページ: 3-8

    • DOI

      10.5582/ddt.2016.01011

    • NAID

      130005133324

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superoxide Dismutases, SOD1 and SOD2, Play a Distinct Role in the Fat Body during Pupation in Silkworm Bombyx mori.2015

    • 著者名/発表者名
      Nojima Y, Ito K, Ono H, Nakazato T, Bono H, Yokoyama T, Sato R, Suetsugu Y, Nakamura Y, Yamamoto K, Satoh J, Tabunoki H, Fugo H.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 10

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Affinity maturation of Cry1Aa toxin to the Bombyx mori cadherin-like receptor by directed evolution based on phage display and biopanning selections of domain II loop 2 mutant toxins.2014

    • 著者名/発表者名
      Endo H, Kobayashi Y, Hoshino Y, Tanaka S, Kikuta S, Tabunoki H, Sato R.
    • 雑誌名

      Microbiology Open

      巻: 3 ページ: 568-577

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アマミナナフシ(Entoria okinawaensis)の糞からの医薬品シード化合物の探索と活性評価2017

    • 著者名/発表者名
      福澤 侃 、藤原 恒司 、 中根 わかな、横山 岳、荻原 勲 、 天竺桂 弘子、小山 清隆、 木下 薫
    • 学会等名
      日本薬学会137年会
    • 発表場所
      宮城県・仙台市
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ツマムラサキマダラEuploea mulciber 幼虫フン由来抗癌成分の探索2017

    • 著者名/発表者名
      中村尚 、福澤侃、中根わかな、小山清隆、横山岳、荻原勲、仲 里猛留、木下薫、天竺桂弘子
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会第61回大会
    • 発表場所
      東京農工大学・東京都・小金井市
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 講演題目:カイコガの脱皮・変態期における細胞内ROS蓄積メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      野島陽水、横山岳、天竺桂弘子
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会第61回大会
    • 発表場所
      東京農工大学・東京都・小金井市
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アマミナナフシ(Entoria okinawaensis)の糞からの医薬品シード化合物の探索2016

    • 著者名/発表者名
      福澤侃・藤原恒司・伊藤克彦・横山岳・萩原勲・天竺桂弘子・小山清隆・木下薫
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコSODタンパク質の発現は20-hydroxyecdisoneに影響される2016

    • 著者名/発表者名
      野島陽水・伊藤克彦・横山岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      平成28年度蚕糸昆虫・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      京都繊維大学
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 医薬品シードとして有用な昆虫由来化合物の探索2016

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      JST新技術説明会
    • 発表場所
      JSTサイエンスプラザ東京・東京都千代田区
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bombyx mori superoxide dismutase 1 and 2 play a role as metamorphosis Initiator2016

    • 著者名/発表者名
      Nojima Y, Ito K, Yokoyama T and Tabunoki H
    • 学会等名
      ICE 2016 XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      フロリダ・オーランド・アメリカ合衆国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Can the silkworm (Bombyx mori) be used as a human disease model?2016

    • 著者名/発表者名
      Tabunoki T, Ito K, Bono H and Yokoyama T
    • 学会等名
      ICE 2016 XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      フロリダ・オーランド・アメリカ合衆国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of the moth color mutation, Wild wing spot, in the silkworm Bombyx mori2016

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Yoshikawa M, Tabunoki H and Yokoyama T
    • 学会等名
      ICE 2016 XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      フロリダ・オーランド・アメリカ合衆国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 公共データベースを使い倒した知のめぐりのよい研究―Kaiko Functional Annotation Pipelineを例に2016

    • 著者名/発表者名
      坊農秀雅、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第1回オモロイ生き物研究会
    • 発表場所
      北海道・札幌市・定山渓
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキ新規 SOD 遺伝子の解明2016

    • 著者名/発表者名
      西子まあや、松本崇史、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カイコガの新規 SOD 予測遺伝子の配列と mRNA 発現の解析2016

    • 著者名/発表者名
      小林裕太、野島陽水、伊藤克彦、横山岳、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキ DJ-1 の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      松本崇史、西子まあや、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カイコ培養細胞 BmN における BmDJ-1 を標的とした RNAi 法による尿 酸合成経路への影響の検討2016

    • 著者名/発表者名
      安楽尚也、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 公共データベースを利用したカイコガエノラーゼ配列の抽出と特性 解析2016

    • 著者名/発表者名
      菊池晃、伊藤克彦、横山岳、坊農秀雅、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カイコガ神経栄養因子 BmMANF の配列解析およびタンパク質精製2016

    • 著者名/発表者名
      坂本真唯、菊池晃、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カイコガの脱皮・変態期における細胞内 ROS 蓄積メカニズムの解明2016

    • 著者名/発表者名
      野島陽水、伊藤克彦、横山岳、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ツマムラサキマダラEuploea mulciber 幼虫フン由来抗癌成分の探索2016

    • 著者名/発表者名
      中村尚、中根わかな、福澤侃、小山清隆、木下薫、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジャコウアゲハ体液及び抽出成分の抗癌活性スクリーニング2016

    • 著者名/発表者名
      中根わかな、中村尚、福澤侃、小山清隆、木下薫、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒト経口投与薬腸管吸収予測モデルとしてのカイコ幼虫利用の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      市野史佳、伊藤克彦、横山岳、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学・栃木県・宇都宮市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] データベース生物学:公共データの再利用による新しい研究スタイルのすすめ 公共データベースを利用した昆虫ストレス応答分子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコガエノラーゼのcDNAクローニングおよび特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      菊地晃・伊藤克彦・坊農秀雅・横山岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガABCトランスポーターABCB,ABCCのmRNA発現解析2015

    • 著者名/発表者名
      市野史佳・伊藤克彦・横山岳・坊農秀雅・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガの新規SOD予測遺伝子の配列およびmRNA発現解析2015

    • 著者名/発表者名
      小林祐太・野島陽水・伊藤克彦・坊農秀雅・横山岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガエノラーゼのcDNAクローニングおよび特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      菊地 晃・伊藤克彦・横山 岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第1回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規SODモチーフを有するカイコガタンパク質の配列および組織分布の解析2015

    • 著者名/発表者名
      小林祐太・野島陽水・伊藤克彦・横山 岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第1回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコ培養細胞でのBmDJ-1を標的としたRNAi法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      安楽尚也・伊藤克彦・横山 岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第1回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガおよびブルーベリーにおける医薬品シードとなる有用成分の探索2015

    • 著者名/発表者名
      福澤 侃・木下 薫・伊藤克彦・横山 岳・小山清隆・荻原 勲・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第1回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガABCトランスポーターABCB,ABCCのmRNA発現解析2015

    • 著者名/発表者名
      市野史佳・伊藤克彦・横山 岳・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第1回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of key uric acid synthesis pathway in a unique mutant silkworm Bombyx mori.,2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Tabunoki, Katsuhiko Ito, Takeshi Yokoyama, Hidemasa Bono and Hajime Fugo
    • 学会等名
      Seventh international symposium on molecular insect science
    • 発表場所
      アムステルダム、オランダ
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 比較ゲノム学的手法を用いた昆虫ヒト疾患モデル系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      塩基配列データアーカイブをフル活用するための大規模データ解析技術開発研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 今日から使えるデータベース・ウェブツール”GOLD様々な生物種のゲノム配列解読情報を集めたデータベース”2014

    • 著者名/発表者名
      内藤雄樹、高木利久、中村保一、片山俊明、粕川雄也、坊農秀雅、岩崎歩、伊藤真和吏、天竺桂弘子、小野浩雅、小笠原理ほか55名
    • 総ページ数
      246
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 動物生化学研究室(昆虫系)

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~insecta/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 種を通して保存された昆虫ストレス応答機構の解明

    • URL

      http://rd.tuat.ac.jp/activities/factors/search/20150615_4.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 昆虫は可能性の宝庫ー昆虫からはじまる新しいサイエンスー

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/47/0004680/profile.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 動物生化学研究室(昆虫系)

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~insecta/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 昆虫は可能性の宝庫ー昆虫からはじまる新しいサイエンス!ー

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/47/0004680/profile.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 新規トリテルペン、その製造方法及びそれを含有する組成物2016

    • 発明者名
      天竺桂弘子、木下薫、福澤侃
    • 権利者名
      天竺桂弘子、木下薫、福澤侃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-04-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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