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脳タンパク質老化の伝播性と感染性を検証する線虫モデルの確立

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 15H01566
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

古川 良明  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40415287)

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)
キーワード筋萎縮性側索硬化症 / 蛋白質
研究実績の概要

SOD1遺伝子変異を原因とする筋萎縮性側索硬化症(SOD1-ALS)では、ミスフォールド型の変異SOD1タンパク質が病変部位である脊髄運動ニューロンに異常に蓄積する。しかし、ミスフォールド型SOD1の分子構造的特徴や毒性については明らかとなっていない。私たちはこれまでに、変異SOD1がジスルフィド結合でクロスリンクされた「S-Sオリゴマー」が疾患の発症に関わるミスフォールド型SOD1であることを報告してきた(PNAS 2006; JBC 2013)。本研究では、S-Sオリゴマーを特異的に認識する抗体の開発に成功し、病変部位である脊髄前角の運動ニューロンにS-Sオリゴマーが加齢に伴い蓄積することを見いだした(Mol Neurodegener 2017)。一方で、SOD1-ALSの非病変部位である小脳には、S-Sオリゴマーの形成・蓄積は認められなかった。また、SOD1遺伝子に変異を有するALS患者の脊髄には、本課題にて開発したS-Sオリゴマー特異的認識抗体によって検出されるSOD1が蓄積していることを見いだした。よって、病因性変異に伴って、SOD1の構造が不安定化することで、S-S結合の組換え現象が生じ、S-Sオリゴマーが形成することを示すことができた。しかし、S-Sオリゴマーが神経変性に関わる毒性を発揮するのかについては未だ不明のままである。そこで本研究では、S-Sオリゴマーを線虫に投与することでその毒性の評価を行った。その結果、S-Sオリゴマーを添加すると寿命短縮・運動性低下が見られたのに対して、正常型SOD1を投与しても毒性は確認されなかった。以上より、変異SOD1タンパク質はS-Sオリゴマーを形成することで病原性を発揮することを提案する。

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

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Regulatory Role of RNA Chaperone TDP-43 for RNA Misfolding and Repeat-Associated Translation in SCA312017

    • 著者名/発表者名
      Taro Ishiguro, Nozomu Sato, Morio Ueyama, Nobuhiro Fujikake, Chantal Sellier, Akemi Kanegami, Eiichi Tokuda, Bita Zamiri, Terence Gall-Duncan, Mila Mirceta, Yoshiaki Furukawa, 他8名
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 94 号: 1 ページ: 108-124

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.02.046

    • 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
  • [雑誌論文] Immunochemical characterization on pathological oligomers of mutant Cu/Zn-superoxide dismutase in amyotrophic lateral sclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Tokuda, Itsuki Anzai, Takao Nomura, Keisuke Toichi, Masahiko Watanabe, Shinji Ohara, Seiji Watanabe, Koji Yamanaka, Yuta Morisaki, Hidemi Misawa, and Yoshiaki Furukawa
    • 雑誌名

      Molecular Neurodegeneration

      巻: 12 号: 1 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1186/s13024-016-0145-9

    • 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] A misfolded dimer of Cu/Zn-superoxide dismutase leading to pathological oligomerization in amyotrophic lateral sclerosis2017

    • 著者名/発表者名
      Itsuki Anzai, Eiichi Tokuda, Atsushi Mukaiyama, Shuji Akiyama, Fumito Endo, Koji Yamanaka, Hidemi Misawa, and Yoshiaki Furukawa
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 26 号: 3 ページ: 484-496

    • DOI

      10.1002/pro.3094

    • 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] Screening of Drugs Inhibiting In vitro Oligomerization of Cu/Zn-Superoxide Dismutase with a Mutation Causing Amyotrophic Lateral Sclerosis2016

    • 著者名/発表者名
      Itsuki Anzai, Keisuke Toichi, Eiichi Tokuda, Atsushi Mukaiyama, Shuji Akiyama, and Yoshiaki Furukawa
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 3 ページ: 40-40

    • DOI

      10.3389/fmolb.2016.00040

    • 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] Conformational Disorder of the Most Immature Cu,Zn-Superoxide Dismutase Leading to Amyotrophic Lateral Sclerosis2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Itsuki Anzai, Shuji Akiyama, Mizue Imai, Fatima Joy Consul Cruz, Tomohide Saio, Kenichi Nagasawa, Takao Nomura, and Koichiro Ishimori
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 号: 8 ページ: 4144-4155

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.683763

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A molecular mechanism realizing sequence-specific recognition of nucleic acids by TDP-432016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Yoh Suzuki, Mami Fukuoka, Kenichi Nagasawa, Kenta Nakagome, Hideaki Shimizu, Atsushi Mukaiyama, and Shuji Akiyama
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 20576-20576

    • DOI

      10.1038/srep20576

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aggregation of FET proteins as a pathological chage in amyotrophic lateral sclerosis2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa and Eiichi Tokuda
    • 雑誌名

      Protein Reviews

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cysteine residues in Cu,Zn-superoxide dismutase are essential to toxicity in Caenorhabditis elegans model of amyotrophic lateral sclerosis2015

    • 著者名/発表者名
      Mariko Ogawa, Hisashi Shidara, Kotaro Oka, Masaru Kurosawa, Nobuyuki Nukina, and Yoshiaki Furukawa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 463 号: 4 ページ: 1196-1202

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.06.084

    • 関連する報告書
      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] 筋萎縮性側索硬化症における変異SOD1オリゴマーの免疫化学的な検出2017

    • 著者名/発表者名
      徳田 栄一、森崎 祐太、三澤 日出巳、渡邊 征爾、山中 宏二、大原 慎司、古川 良明
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患の発症に関わるタンパク質オリゴマーの形成と毒性発揮のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      安齋 樹、徳田 栄一、向山 厚、秋山 修志、古川 良明
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患に関連したタンパク質の線維化を抑制する化合物の探索2017

    • 著者名/発表者名
      中村 滉平、徳田 栄一、古川 良明
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患の発症に関わるタンパク質のミスフォールディングを抑制する化合物の探索2017

    • 著者名/発表者名
      半田 純夏、徳田 栄一、古川 良明
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A chaperone-independent maturation mechanism of Cu/Zn-superoxide dismutase2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa
    • 学会等名
      5th Symposium on Advanced Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Kolkata (India)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 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] In vivo and in vitro characterization of SOD1 in early stages of ALS as a precursor to insoluble aggregates2016

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Tokuda, Itsuki Anzai, Takao Nomura, Shinji Ohara, Seiji Watanabe, Koji Yamanaka, Yuta Morisaki, Hidemi Misawa, and Yoshiaki Furukawa
    • 学会等名
      27th International Symposium on ALS/MND
    • 発表場所
      Dublin (Ireland)
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 免疫化学的手法を利用した神経変性疾患関連タンパク質の構造変化解明2016

    • 著者名/発表者名
      古川 良明、徳田 栄一、大原 慎司、三澤 日出巳、山中 宏二
    • 学会等名
      第43回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患モデルの発症に関わるタンパク質コンフォメーション変化2016

    • 著者名/発表者名
      古川 良明
    • 学会等名
      分子・物質合成プラットフォーム平成28年度シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経変性疾患モデルとしての線虫:In vitroからIn vivoへの橋渡し2016

    • 著者名/発表者名
      古川 良明
    • 学会等名
      第57回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clinical and neuropathological study of an autopsied case of familial ALS with SOD1 mutation with very long survival2016

    • 著者名/発表者名
      Yo-ichi Takei, Kenya Oguchi, Takaaki Miyahira, Akiyo Hineo, Akinori Nakamura, Shinji Ohara, and Yoshiaki Furukawa
    • 学会等名
      The 68th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
    • 発表場所
      Vancouver (Canada)
    • 年月日
      2016-04-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症に見られるタンパク質ミスフォールディングのメカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      古川 良明
    • 学会等名
      構造神経病理セミナー
    • 発表場所
      同志社大学(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Protein conformational disorder leading to neurodegenerative diseases2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa
    • 学会等名
      The 3rd Mini-Symposium on Cutting-Edge Chemistry
    • 発表場所
      Hsinchu(Taiwan)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lost in metallation: the disaster on a protein structure leading to neurodegeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa, Itsuki Anzai, Kennichi Nagasawa, Shuji Akiyama, Mizue Imai, and Koichiro Ishimori
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銅・亜鉛スーパーオキシドディスムターゼの光と影:抗酸化機能と神経変性疾患2015

    • 著者名/発表者名
      古川 良明
    • 学会等名
      第28回生物無機化学夏季セミナー
    • 発表場所
      伊豆山喜旅館(静岡県・伊東市)
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lights and shadows of Cu,Zn-superoxide dismutase2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Furukawa
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Beijing(China)
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Furukawa Lab. Home

    • URL

      http://www.chem.keio.ac.jp/~furukawa/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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