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ミトコンドリアの共生を規定する、排除と維持の監視メカニズムの解明

公募研究

研究領域マトリョーシカ型進化原理
研究課題/領域番号 26117727
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
研究機関順天堂大学

研究代表者

今居 譲  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30321730)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードミトコンドリア / ユビキチンリガーゼ / キナーゼ / パーキンソン病 / 神経変性疾患 / ドーパミン神経 / ショウジョウバエ / マイトファジー / Parkin / PINK1 / ユビキチン / リン酸化
研究実績の概要

膜電位の低下したミトコンドリアにParkinを呼び寄せる機構として、PINK1によるParkinおよびユビキチン鎖のリン酸化がその本態であることを、昨年度明らかにした。今年度はそれを受け、Parkinと共にリン酸化ユビキチン鎖に呼び寄せられる分子群を質量分析解析とRNA干渉スクリーニング、ショウジョウバエ(以下、ハエと表記)による遺伝的相互作用により同定し、その機能喪失が及ぼす影響をノックアウト細胞において解析した。これら分子はオートファジーに関与することが示唆され、本計画はさらに遂行中である。
一方、個体レベル、特にヒトにおいてのリン酸化ユビキチンシグナルの関与の評価に関しても研究を進めた。具体的には、まずPINK1, Parkinノックアウトハエにおいてリン酸化ユビキチンシグナルの検出を行い、Parkinノックアウトハエで顕著な蓄積を認めた。対照的にPINK1ノックアウトハエでは全く認められず、培養細胞と同様のシグナル伝達が働いていることが示唆された。さらにiPS細胞をドーパミン神経に分化させ、人為的に膜電位低下させた。その結果、Parkin変異によりリン酸化ユビキチン形成が低下することが明らかとなった。ヒトにおいては、遺伝性および孤発性パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、多系統萎縮症病理切片を用いてリン酸化ユビキチンシグナルの検出を試み、疾患特異性を評価した。これら一連のリン酸化ユビキチンシグナルの解析は、次年度の前半までにデータをまとめ発表予定である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Northwestern University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Pennsylvania State University/Max-Planck Institute/Stanford University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] United Arab Emirates University/Lund University/University of Thrace(アラブ首長国連邦)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition)2016

    • 著者名/発表者名
      Klionsky DJ., Abdelmohsen K., Abe A., Abedin MJ.,Inomata M., et al.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 1-222

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1100356

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Current Topics「PINK1とParkinが紡ぐリン酸化ポリユビキチンの鎖が、Parkinをミトコンドリアへと局在化させる」2015

    • 著者名/発表者名
      今居 譲、柴佳保里、服部信孝
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 33 ページ: 940-943

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Phosphorylation of mitochondrial polyubiquitin by PINK1 promotes Parkin mitochondrial tethering.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiba-Fukushima K, Arano T, Matsumoto G, Inoshita T, Yoshida S, Ishihama Y, Ryu KY, Nukina N, Hattori N, Imai Y.
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: 10 号: 12 ページ: 1004861-1004861

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1004861

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lysine 63-linked polyubiquitination is dispensable for Parkin-mediated mitophagy.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiba-Fukushima K, Inoshita T, Hattori N, Imai Y.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 289 号: 48 ページ: 33131-6

    • DOI

      10.1074/jbc.c114.580944

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PINK1-mediated phosphorylation of Parkin boosts Parkin activity in Drosophila.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiba-Fukushima K, Inoshita T, Hattori N, Imai Y.
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: Jun 5;10(6) 号: 6 ページ: 1004391-1004391

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1004391

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation by mitophagy2014

    • 著者名/発表者名
      Hattori N, Saiki S, Imai Y.
    • 雑誌名

      Int J Biochem Cell Biol.

      巻: 53 ページ: 147-50

    • DOI

      10.1016/j.biocel.2014.05.012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ショウジョウバエを用いた遺伝性パーキンソン病の発症機序の研究2014

    • 著者名/発表者名
      今居 譲
    • 雑誌名

      Aging & Health

      巻: 23 ページ: 38-41

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ分子遺伝学を利用した遺伝性パーキンソン病へのアプローチ ワークショップ 神経変性疾患の原因を遺伝子レベルからアプローチする2015

    • 著者名/発表者名
      今居 譲
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PINK1-Parkinシグナルによるミトコンドリアの品質管理機構2015

    • 著者名/発表者名
      柴 佳保里、今居 譲、服部信孝
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phosphorylation of Mitochondrial Polyubiquitin by PINK1 Promotes Parkin Mitochondrial Tethering2015

    • 著者名/発表者名
      Shiba-Fukushima K, Arano T, Matsumoto G, Inoshita T, Yoshida S, Ishihama Y, Ryu K-K, Nukina N, Imai Y, Hattori N
    • 学会等名
      第56回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PINK1によるリン酸化ポリユビキチン鎖のミトコンドリア上での形成は、Parkinのミトコンドリア局在を促す2014

    • 著者名/発表者名
      今居 譲
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Lysine 63-linked polyubiquitination is dispensable for Parkin-mediated mitophagy2014

    • 著者名/発表者名
      Shiba-Fukushima K, Inoshita T, Hattori N, Imai Y
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mitochondrial quality control by the gene products of early-onset Parkinson's disease2014

    • 著者名/発表者名
      今居 譲
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PINK1によるParkin機能制御の分子基盤と神経機能への影響2014

    • 著者名/発表者名
      今居 譲
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PINK1-Parkinミトコンドリア品質管理機構に関与する分子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      柴 佳保里、井下 強、梅崎 勇次郎、今居 譲、服部 信孝
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Cell Death - Autophagy, Necrosis and Apoptosis2015

    • 著者名/発表者名
      Arano T, Imai Y
    • 総ページ数
      434
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [図書] 実験医学2015

    • 著者名/発表者名
      今居 譲、柴佳保里、服部信孝
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 順天堂大学 パーキンソン病病態解明研究講座 紹介

    • URL

      http://www.juntendo-neurology.com/pdf/kenkyu-imai.pdf

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 研究紹介

    • URL

      http://www.juntendo-neurology.com/n-kenkyu-syoukai.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] パーキンソン病の2つの原因遺伝子が神経保護する仕組みを解明

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/pdf/news14.pdf

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] パーキンソン病の2つの原因遺伝子の関係についての新たな知見

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/pdf/news10.pdf

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] ミトコンドリア品質管理酵素Parkin活性化剤のスクリーニング法2016

    • 発明者名
      今居 譲、服部 信孝、福嶋佳保里、荒野 拓
    • 権利者名
      今居 譲、服部 信孝、福嶋佳保里、荒野 拓
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-02-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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