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脳内環境を維持するためのオートファジーの役割

公募研究

研究領域脳内環境:恒常性維持機構とその破綻
研究課題/領域番号 24111513
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
研究機関山形大学 (2013)
東京医科歯科大学 (2012)

研究代表者

田中 敦  山形大学, 医学部, 助教 (60404000)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードオートファジー / 細胞内小器官 / ミトコンドリア / 神経変性疾患 / 品質管理 / 神経変性
研究概要

細胞内成分の分解系として知られるオートファジーは、その欠損により神経組織に封入体形成を惹起し、神経組織の脱落・運動障害などを呈することが知られている。近年、オートファジーの生理的意義として、障害を受けた細胞内小器官の駆除による細胞内環境の維持が想定され、そのシステムの破綻がパーキンソン病のような神経変性疾患における発症の原因ではないかと考えられるようになった。本研究では、オートファジーを神経組織特異的に欠損したマウスを用い、ミトコンドリアを含む各細胞内小器官の機能不良が認められるか、認められる場合にはどのような機能崩壊過程を経るかについて詳細に検討した。具体的には、マウス出生後、神経細胞封入体形成、運動異常が示されるまでの時点において、神経組織から生化学的に得られたミトコンドリアを含む各細胞内小器官画分を分離精製し、各小器官の完全性を検討した。結果、比較的初期段階から機能異常を示すミトコンドリアについては、これまでに報告されていた機能異常ミトコンドリアが顕著に認められる時点よりもかなり初期に、ミトコンドリアを構成する因子の中で特に呼吸鎖複合体と称される機能性複合体の形成異常が認められることを明らかにした。これらの複合体形成異常は、機能異常に陥ったミトコンドリア由来の活性酸素種による酸化ストレスの増悪を招いていると予想され、実際に種々の抗酸化ストレスおよび構成因子補充の処理により、神経組織内のミトコンドリア機能異常の発生を遅らせることができるかを検討中である。さらにこれらの知見を培養系の神経細胞株にて再現、検証すべく、オートファジー欠損培養細胞を用いた実験によっても同様の現象を確認している。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Chicken DT40 cell line lacking DJ-1, the gene responsible for familial Parkinson's disease, displays mitochondrial dysfunction.2013

    • 著者名/発表者名
      Minakawa EN, Yamakado H, Tanaka A, Uemura K, Takeda S, Takahashi R
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 77 号: 4 ページ: 228-233

    • DOI

      10.1016/j.neures.2013.09.006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism and Process of Mitochondrial collapse in autophagy-deficient mice2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Oshikiri Y, Tamai Y, Youle RJ, Mizushima N
    • 学会等名
      eystone Symposia on Mitochondrial Dynamics and Physiology
    • 発表場所
      Santa Fe Community Convention Center、サンタフェ、ニューメキシコ州、アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The mechanisms and process of mitochondrial collapse in autophagy-deficient mice2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Oshikiri Y, Tamai Y, Youle RJ, Mizushima N
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会(ワークショップ)
    • 発表場所
      神戸ポートアイラン、神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The process of mitochondrial collapse in autophagy-deficient mice2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Oshikiri Y, Tamai Y, Youle RJ, Mizushima N
    • 学会等名
      Dynamito2013-The 4th International Symposium on Dynamics of Mitochondria
    • 発表場所
      沖縄残波岬ロイヤルホテル、沖縄
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 組織特異的オートファジー欠損マウスを用いたミトコンドリア機能維持におけるオートファジーの生理的機能の検討2013

    • 著者名/発表者名
      田中敦、押切由美, 玉井夢果実, Youle RJ, 水島昇
    • 学会等名
      第86回日本生化学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア機能維持におけるオートファジーの役割

    • 著者名/発表者名
      田中敦、水島昇
    • 学会等名
      第79回日本生化学会東北支部会
    • 発表場所
      東北大学医学部さくらホール、仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 実験医学「「問題」は膜で包んで分解へ」2014

    • 著者名/発表者名
      田中敦
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 損傷ミトコンドリアの処理機構-PINK1/Parkin依存性  マイトファジー2012

    • 著者名/発表者名
      田中敦
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      医学書院 生体の科学 2012年10月号 (増大号) ( Vol.63 No.5)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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