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プリオンの増殖と病原性獲得に重要なプリオンの細胞内移動に関与する分子の同定

公募研究

研究領域脳タンパク質老化と認知症制御
研究課題/領域番号 15H01560
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関徳島大学

研究代表者

坂口 末廣  徳島大学, 先端酵素学研究所(次世代), 教授 (60274635)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016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)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードプリオン / プリオン病 / ソーチリン / 蛋白質分解 / 蛋白質輸送 / 細胞内小胞輸送 / 神経変性 / プリオン蛋白質 / 小胞輸送
研究実績の概要

我々は、細胞内蛋白質輸送関連分子であるソーチリンのプリオン産生及びプリオン病の病態における役割を明らかにするために、プリオン感染細胞及びソーチリン欠損マウスを用いて解析した。その結果、ソーチリンは正常プリオン蛋白質及び異常プリオン蛋白質の両者に結合し、両方の蛋白質をリソゾームに運び分解を促進することを明らかにした。また、ソーチリンは正常プリオン蛋白質のラフト領域から非ラフト領域への移動にも関与し、正常プリオン蛋白質をプリオン産生場から非産生場に移動させる役割を持つことも明らかにした。これらの結果は、ソーチリンが正常プリオン蛋白質及び異常プリオン蛋白質の両者の分解を促進するとともに、正常プリオン蛋白質をプリオン産生場から遠ざけることにより、プリオンの産生を抑制し、その結果プリオン病の病態を制御する宿主分子である可能性を示した。
次に、上記の可能性を調べるために、ソーチリン欠損マウスにプリオンを脳内接種した。コントロールとして、野生型マウスにも同様にプリオンを接種した。その結果、コントロールマウスと比べて、ソーチリン欠損マウスはプリオン病を早期から発症し、早期に死亡した。ウェスタンブロティングで異常プリオン蛋白質の脳内産生量を調べると、ソーチリン欠損マウスで異常プリオン蛋白質が早期から産生されていることが分かった。また免疫組織化学的解析により、脳内の異常プリオン蛋白質は早期から広範囲に蓄積していることが分かった。これらの結果は、プリオン感染細胞を用いて明らかになったプリオン産生におけるソーチリンの抑制的機能と一致して、マウスの脳内でもソーチリンはプリオン産生に抑制的に機能し、プリオン病の病態を制御していることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Effects of prion protein devoid of the N-terminal residues 25-50 on prion pathogenesis in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Nandita Rani Das, Hironori Miyata, Hideyuki Hara, Keiji Uchiyama, Junji Chida, Masashi Yano, Hitomi Watanabe, Gen Kondoh, Suehiro Sakaguchi
    • 雑誌名

      Archives of Virology

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1867-1876

    • DOI

      10.1007/s00705-017-3295-3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Melanin or melanin-like substance interacts with the N-terminal portion of prion protein and inhibits abnormal prion protein formation in prion-infected cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Taichi Hamanaka, Keiko Nishizawa, Yuji Sakasegawa, Ayumi Oguma, Kenta Teruya, Hiroshi Kurahashi, Hideyuki Hara, Suehiro Sakaguchi, Katsumi Doh-ura
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 印刷中 号: 6

    • DOI

      10.1128/jvi.01862-16

    • 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
  • [学会発表] プリオン病における異常プリオンの蓄積メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      内山圭司、坂口末廣
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sorting of prion protein and PrPSc accumulation.2016

    • 著者名/発表者名
      Keiji Uchiyama, Suehiro Sakaguchi
    • 学会等名
      PRION 2016/Asian Pacific Prion Symposium 2016
    • 発表場所
      Hitotsubashi Hall, National Center of Science Building, Tokyo(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] プリオン感染により過剰な異常プリオンが蓄積する分子メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      内山 圭司、富田満、坂口 末廣
    • 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(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Inhibition of Sortilin-mediated PrP degradation by prion infection causes excessive accumulation of abnormal prion protein.2015

    • 著者名/発表者名
      内山 圭司, 富田満、坂口 末廣
    • 学会等名
      第63回日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of sortilin-mediated PrP degradation.2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Uchiyama, Mitsuru Tomita, Suehiro Sakaguchi
    • 学会等名
      Asian Pacific Prion Symposium 2015
    • 発表場所
      Ishikawa Ongakudo, Kanazawa, Japan
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel molecular mechanism for accumulation of abnormal prion protein;Inhibition of Sortilin-mediated PrP degradation2015

    • 著者名/発表者名
      内山圭司、坂口末廣
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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