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タンパク質老化と毒性機序における小胞体カルシウムの役割

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 17H05711
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
研究機関近畿大学 (2018)
国立研究開発法人理化学研究所 (2017)

研究代表者

濱田 耕造  近畿大学, 薬学部, 研究支援者 (00311358)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードカルシウム / 認知症 / タウ / シヌクレイン / 小胞体 / タンパク質 / 老化 / 構造変化 / カルシウムシグナリング / チャネル / 受容体 / カルシウム(Ca2+) / αシヌクレイン / 神経科学 / 脳神経疾患 / シグナル伝達 / 生理学
研究実績の概要

小胞体カルシウム(Ca2+)シグナリングは、脳神経及びグリア細胞内のシグナル伝達を担う。認知症の素過程と考えられる「脳タンパク質老化」が、この小胞体Ca2+シグナリングと如何に相互作用するか研究を行っている。これまで小胞体Ca2+チャネルがオートファジーと小胞体ストレスを調節することを発見し(BBA 2018)、小胞体Ca2+チャンネルの動作原理を解明した(Messenger 2018; BBA 2018)。アルツハイマー型認知症の発症に関与するTauタンパク質のアイソフォームを培養細胞に過剰発現し小胞体Ca2+放出を測定する実験を行った結果、タウタンパク質(Tau)が小胞体Ca2+放出に作用することを見いだした。他の神経変性疾患の発症に関与するαシヌクレイン(Syn)やポリグルタミン(polyQ)も同様に小胞体Ca2+放出に作用するので、Tau/αSyn/polyQに共通の調節メカニズムが示唆された。更に、小胞体Ca2+放出がこれらのタンパク質に及ぼす影響を培養細胞で調べた結果、興味深いことにタンパク質老化を引き起こす構造変化を検出した。本研究により初めて得られた小胞体Ca2+シグナリングとタンパク質老化との相互作用は、認知症の素過程を知る重要な鍵となると考えられる。今後はこの分子メカニズムを解明し、認知症の治療や予防に役立てたい。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Bcl-2 and IP3 compete for the ligand-binding domain of IP3Rs modulating Ca2+ signaling output2019

    • 著者名/発表者名
      Ivanova Hristina、Wagner Larry E.、Tanimura Akihiko、Vandermarliere Elien、Luyten Tomas、Welkenhuyzen Kirsten、Alzayady Kamil J.、Wang Liwei、Hamada Kozo、Mikoshiba Katsuhiko、De Smedt Humbert、Martens Lennart、Yule David I.、Parys Jan B.、Bultynck Geert
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences

      巻: 0 号: 19 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1007/s00018-019-03091-8

    • 関連する報告書
      2018 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] Ca2+ signaling and spinocerebellar ataxia2018

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune Chihiro、Hamada Kozo、Mikoshiba Katsuhiko
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

      巻: 1865 号: 11 ページ: 1733-1744

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2018.05.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IP3-mediated gating mechanism of the IP3 receptor revealed by mutagenesis and X-ray crystallography2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada K, Miyatake H, Terauchi A, Mikoshiba K
    • 雑誌名

      PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)

      巻: 114(18) 号: 18 ページ: 4661-4666

    • DOI

      10.1073/pnas.1701420114

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New Insights into the Gating Mechanism of the IP3 Receptor2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kozo, Mikoshiba Katsuhiko
    • 雑誌名

      Messenger

      巻: 6 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] IP3-Mediated Gating Mechanism of IP3 Receptor2018

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kozo [poster presenter], Miyatake Hideyuki, Terauchi Akiko, Mikoshiba Katsuhiko
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Ligand Recognition and Molecular Gating, March 4-9, 2018, Ventura, CA, USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] [Late-Breaking Topics] Gating Mechanism of IP3 Receptors Revealed by Mutagenesis and X-Ray Crystallography2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kozo [oral presenter], Miyatake Hideyuki, Terauchi Akiko, Mikoshiba Katsuhiko
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Calcium Signalling, June 18-23, 2017, Lucca, Italy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gating Mechanism of IP3 Receptors Revealed by Mutagenesis and X-Ray Crystallography2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kozo [poster presenter], Miyatake Hideyuki, Terauchi Akiko, Mikoshiba Katsuhiko
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Calcium Signalling, June 18-23, 2017, Lucca, Italy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IP3受容体の結晶構造からひもとくアロステリック機構と疾病メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      濱田耕造 [講演者]、宮武秀行、寺内明子、御子柴克彦
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gating mechanism of the IP3 receptor revealed by mutagenesis and X-ray crystallography2017

    • 著者名/発表者名
      濱田耕造 [ポスター発表者]、宮武秀行、寺内明子、御子柴克彦
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] IP3受容体のゲート機構2017

    • 著者名/発表者名
      濱田耕造
    • 学会等名
      大阪大学 蛋白研セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gating mechanism of the brain-enriched IP3 receptor isoform revealed by mutagenesis and X-ray crystallography2017

    • 著者名/発表者名
      濱田耕造、宮武秀行、寺内明子、御子柴克彦 [ポスター発表者]
    • 学会等名
      第40回日本神経科学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] IP3-Mediated Gating Mechanism of IP3 Receptors Revealed by Mutagenesis and X-Ray Crystallography2017

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kozo, Miyatake Hideyuki, Terauchi Akiko, Mikoshiba Katsuhiko [ポスター発表者]
    • 学会等名
      Janelia Research Campus November 5-8, 2017  Emerging Tools for Acquisition and Interpretation of Whole-Brain Functional Data
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] アルツハイマー病 発症メカニズムと新規診断法・創薬・治療開発2018

    • 著者名/発表者名
      濱田耕造、御子柴克彦
    • 総ページ数
      460
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 実験医学 2018年3月号2018

    • 著者名/発表者名
      濱田耕造、御子柴克彦
    • 総ページ数
      145
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125055
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 脳の働きに重要なIP3受容体の動作原理を解明

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2017/20170418_2/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究者のホームページ(reserchmap)

    • URL

      https://researchmap.jp/read0122595

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-01-20  

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