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タウ蛋白質の異常代謝開始点から見るタウ蓄積と神経毒性獲得に関わる因子の同定

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 15H01564
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
研究機関首都大学東京

研究代表者

飯島 香奈絵 (安藤香奈絵)  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (40632500)

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)
キーワード微小管結合タンパク質タウ / アルツハイマー病 / 認知症 / ショウジョウバエ疾患モデル / リン酸化 / 脳神経疾患 / 神経細胞死 / タウタンパク質 / ショウジョウバエモデル / タウ
研究実績の概要

〔目的〕微小管結合たんぱく質タウは、加齢依存性神経変性疾患脳で異常な修飾を受けて蓄積し、神経細胞死を引き起こす。しかし、疾患脳でタウの異常代謝がどのように進行するのかは不明である。疾患脳ではタウは多くのリン酸化を受けるが、中でもSer262のリン酸化はタウの異常代謝を引き起こし毒性を増加させる。本課題では、Ser262∙356でリン酸化されたタウの生成・代謝に関与する遺伝子を網羅的に同定することを目的とした。〔方法〕優れた遺伝学的モデルシステムであるショウジョウバエタウ毒性モデルを用い、Ser262でリン酸化されたタウの量を制御する遺伝子をRNAiによるノックダウンを行いてスクリーンした。タウの量とリン酸化レベルはWestern blottingで定量し、タウの毒性について切片を作成して神経細胞死によって起きる空包の大きさを測定した。〔結果および考察〕これまでにリン酸化タウの量と毒性に関わる遺伝子二つを新規に同定し、そのメカニズムを調べている。一つはE3 ubiquitin ligase, UBR4ドメインを持つタンパク質であり、リン酸化タウまたはそのリン酸化酵素のタンパク分解に関与する可能性がある。もう一つの遺伝子はS6Kのショウジョウバエホモログであり、そのノックダウンによってリン酸かタウの量が増加する。S6Kはインスリンシグナリングの下流に位置する。インスリンシグナリングの乱れと認知症の関連が指摘されており、この研究を発展させることで、インスリンの下流にあるシグナルがタウの毒性を変化させる分子メカニズムが明らかになる可能性がある。〔結論〕本研究から、タウ毒性に関わる新たな経路が複数同定された。将来これらの知見をタウオパチー治療戦略の開発に繋げたい。

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

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Tau phosphorylation at Alzheimer's disease-related Ser356 contributes to tau stabilization when PAR-1/MARK activity is elevated.2016

    • 著者名/発表者名
      Ando K, Oka M, Ohtake M, Hayashishita M, Shimizu S, Hisanaga S, Iijima KM
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 478 (2) 号: 2 ページ: 929-934

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.08.053

    • 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] Stabilization of microtubule-unbound tau via tau phosphorylation at Ser262/356 by Par-1/MARK contributes to augmentation of AD-related phosphorylation and Aβ42-induced tau toxicity.2016

    • 著者名/発表者名
      Ando, K.*, Maruko-Otake, A., Ohtake, Y., Hayashishita, M., Sekiya, M., and Iijima, K. M.
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 12(3) 号: 3 ページ: e1005917-e1005917

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005917

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ribosomal protein S6 kinaseはアルツハイマー病関連Ser262サイトのリン酸化を介してタウタンパク質を安定化し毒性を悪化させる。2016

    • 著者名/発表者名
      林下幹輝、斎藤太郎、久永眞市、飯島浩一、安藤香奈絵.
    • 学会等名
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会 合同年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] “Reduction in ATP levels in the axon during aging and the role of mitochondrial distribution.”2016

    • 著者名/発表者名
      Oka, M., Suzuki, E., Hisanaga, S.-i., Iijima, KM, and Ando., K.
    • 学会等名
      59th Annual Meeting of The Japanese Society for Neurochemistry
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] “Reduction in ATP levels in the axon during aging and the role of mitochondrial distribution.”2016

    • 著者名/発表者名
      Oka,M., Suzuki, E., Hisanaga, S., Iijima, KM, and Ando., K.
    • 学会等名
      46th annual meeting of Society for Neuroscience,
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustained activation of CaMKII caused by depletion of mitochondria from the axon enhances tau toxicity.2016

    • 著者名/発表者名
      Ando, K., Maruko-Otake, A., Hayashishita, M., Oka, M., Ohtake, Y., Sekiya, M., Saito, T., Hisanaga, S., and Iijima, KM.
    • 学会等名
      46th annual meeting of Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sustained activation of CaMKII mediates enhancement of tau toxicity caused by depletion of mitochondria from the axon2015

    • 著者名/発表者名
      Motoki Hayashishita*1, Akiko Maruko-Otake2, Yosuke Ohtake3, Michiko Sekiya4, Koichi M. Iijima4 and Kanae Ando1
    • 学会等名
      38th Annual meeting for the Molecular Biology Society in Japan (Joint meeting with JBS)
    • 発表場所
      兵庫県、神戸市、神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Pathological stabilization of tau through phosphorylation at Ser262/356 by Par-1/MARK contributes to abnormal metabolism and toxicity of tau caused by Aβ42”2015

    • 著者名/発表者名
      Ando, K.*, Maruko-Otake, A., Ohtake, Y., Hayashishita, M., Sekiya, M. and Iijima, K. M. Nagoya, Japan
    • 学会等名
      Brain Protein Aging and Dementia Control  The 1st Internatinal Symposium of “Brain Protein Aging and Dementia Control
    • 発表場所
      愛知県、名古屋市、名古屋大学
    • 年月日
      2015-10-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Tau phosphorylation via microtubule affinity regulating kinase MARK/PAR1 as an initial step in the pathological cascade leading to neurodegeneration”2015

    • 著者名/発表者名
      Ando, K. *, Hayashishita, M., Oka,M., Maruko-Otake, A., Ohtake, Y., Iijima, K.M.
    • 学会等名
      The 58th Annual Meeting of the Japanese Society for Neurochemistry
    • 発表場所
      埼玉県、大宮市、大宮ソニックシティ
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Microtubule-affinity-regulating-kinase (MARK)/PAR-1によるタウのリン酸化は異常タウの蓄積を引き起こす2015

    • 著者名/発表者名
      安藤 香奈絵*
    • 学会等名
      タウ研究ミーティング
    • 発表場所
      京都府、同志社大学
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Neuromethods, Chapter "Electron microscopy of the brains of Drosophila Models of Alzheimer’s disease."2016

    • 著者名/発表者名
      Ando, K.*, Hearn, A., Suzuki, E., Maruko-Otake, A., Sekiya, M., and Iijima, K.M. , DOI 10.1007/7657_2015_75, Springer
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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