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膜構造制御によるオルガネラ連携ゾーン形成と神経軸索変性症との関連

公募研究

研究領域細胞機能を司るオルガネラ・ゾーンの解読
研究課題/領域番号 20H04907
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
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

白根 道子  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (90398082)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードオルガネラ / 神経
研究開始時の研究の概要

本研究ではER-LE MCSs複合体因子(FKBP38, VAP, TMEM55, PDZD8など)について、以下の解析を行う。われわれが独自に確立した活性評価系で(1)MCSsの形成能とMCSsの代表的な機能(2)脂質輸送、(3)細胞内カルシウムイオン調節、(4)オルガネラ動態制御について解析する。また予備的研究により作製した(5)変異マウスの神経系表現型を解析し、MCSs機能と神経変性疾患との関連を明らかにする。
以上より、ER膜構造制御によるER-LE MCSs繋留機構と、神経細胞の恒常性維持との関連を明らかにし、軸索変性症の原因解明に繋げる。

研究実績の概要

プロトルーディン(Protrudin)はわれわれが発見した小胞体(ER)膜局在のエンドソーム輸送制御タンパク質で、神経軸索伸長を促進し、ERと後期エンドソーム(LE)間の膜接触部位 (Membrane contact sites、MCSs)繋留に中心的な役割を果たす。本研究ではそのER-LE MCSs複合体因子のPDZD8について、生理機能の解析を行った。PDZD8変異マウス神経系の表現型を解析するために、行動バッテリー解析を行った。その結果、精神疾患用の複数の行動異常を見いだした。また脳のリピドーム解析を行った。その結果、特異的な脳領域で特異的な脂質の異常蓄積を見いだした。それらの異常の原因機構について、詳細な解析を行った。
*Shirane, M. and Kamiguchi, H., Molecular machinery regulating organelle dynamics during axon growth and guidance. Seminars in Cell and Developmental Biology, 2022, S1084-9521(22)00058-1
(*Co-corresponding author)

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Molecular machinery regulating organelle dynamics during axon growth and guidance2022

    • 著者名/発表者名
      Shirane M, Kamiguchi H.
    • 雑誌名

      Semin Cell Dev Biol.

      巻: S1084-9521(22) ページ: 00058-1

    • DOI

      10.1016/j.semcdb.2022.02.019

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protrudin and PDZD8 contribute to neuronal integrity by promoting lipid extraction required for endosome maturation2020

    • 著者名/発表者名
      Shirane Michiko、Wada Mariko、Morita Keiko、Hayashi Nahoki、Kunimatsu Reina、Matsumoto Yuki、Matsuzaki Fumiko、Nakatsumi Hirokazu、Ohta Keisuke、Tamura Yasushi、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 4576-4576

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18413-9

    • 関連する報告書
      2020 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] Protrudin-deficient mice manifest depression-like behavior with abnormalities in activity, attention, and cued fear-conditioning2020

    • 著者名/発表者名
      Shirane Michiko、Shoji Hirotaka、Hashimoto Yutaka、Katagiri Hiroyuki、Kobayashi Shizuka、Manabe Toshiya、Miyakawa Tsuyoshi、Nakayama Keiichi I.
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 13 号: 1 ページ: 146-146

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00693-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lipid Transfer-Dependent Endosome Maturation Mediated by Protrudin and PDZD8 in Neurons2020

    • 著者名/発表者名
      M. Shirane
    • 雑誌名

      Front Cell Dev Biol

      巻: 8 ページ: 615600-615600

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.615600

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 神経制御における脂質輸送を介したエンドソーム成熟2022

    • 著者名/発表者名
      白根 道子
    • 学会等名
      薬学会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガネラ間膜接触部位複合体と神経精神疾患の関連機構2021

    • 著者名/発表者名
      白根 道子
    • 学会等名
      MBSJ2021 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 神経恒常性維持における脂質輸送を介したエンドソーム成熟2020

    • 著者名/発表者名
      白根道子
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会(招待講演)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Lipid transfer-mediated endosome maturation and neurodegeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Michiko SHirane
    • 学会等名
      MBSJ2020 (第43回日本分子生物学会年会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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