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2017 年度 実施状況報告書

脳の恒常性維持におけるオートファジーの役割

研究課題

研究課題/領域番号 16K08613
研究機関大阪大学

研究代表者

久万 亜紀子  大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授(常勤) (30392377)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードオートファジー / 選択的基質 / 神経変性疾患
研究実績の概要

オートファジーは、細胞質成分をオートファゴソームとよばれる袋状の構造体で包み込み、リソソームへ運んで分解する細胞内分解システムである。神経特異的オートファジー遺伝子欠損マウスは神経変性疾患様の症状を示し、オートファジー欠損によるユビキチン化タンパク質の蓄積がその原因として考えられている。しかし、オートファジーの選択的基質の量的制御の破綻が病態の一因である可能性についてはほとんど検討されていない。本研究課題では、オートファジー選択的基質の異常蓄積による毒性が神経障害の原因の1つであるという仮説のもと、脳内におけるオートファジー選択的基質の同定を試みる。オートファジーの選択的基質は、(1)LC3またはGABARAPsと結合する。(2)LIRモチーフをもつ。(3)Atg5欠損細胞で蓄積する。という3つの条件を満たすタンパク質が候補となり、これらを満たすタンパク質の同定を試みる。平成29年度は、Atg5欠損新生仔マウス脳のMS解析を行った。これまで培養細胞レベルで報告のある選択的基質(またはオートファジーレセプター)がポジティブコントロールとして多数同定できたことから、解析はうまくいっていると考えられる。今回のMS解析から、新たなオートファジー選択的基質タンパク質としていくつかの候補タンパク質を同定した。これらは、主に5つの機能グループに分類された。分類された機能を考慮すると、これらの候補因子はオートファジー選択的基質である可能性以外にも、オートファジーレセプターまたはオートファゴソーム形成関連因子として働く可能性も考えられた。現在培養細胞を用いて、これらの因子とLC3およびGABARAPとの結合および結合のLIR依存性を解析中である。さらに局在解析やCRISPRによる遺伝子欠損細胞におけるオートファジー活性測定などを行い、オートファジーとの関係性を調べる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成29年4月および12月に所属の異動があり、実験が中断したため。

今後の研究の推進方策

Atg5欠損新生仔マウス脳のMS解析により、オートファジー選択的基質候補をいくつか同定した。これらは主に5つの機能グループに分類された。分類された機能を考慮すると、これらの候補因子はオートファジー選択的基質としての可能性以外にも、オートファジーレセプターまたはオートファゴソーム形成関連因子として働く可能性も考えられた。まずは培養細胞において、これらの因子とオートファジーとの関係性を局在解析やCRISPRによる遺伝子欠損細胞におけるオートファジー活性測定などを行い検討する。

次年度使用額が生じた理由

理由:平成29年4月および12月に所属の異動があり、実験が中断したため。
使用計画:1回目のMS解析がうまくいったので、追加のMS解析の費用として計上する。また、実験に必要な消耗品の費用として計上する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Transgenic rescue of Atg5-null mice from neonatal lethality with neuron-specific expression of ATG5: Systemic analysis of adult Atg5-deficient mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshii SR, Kuma A, Mizushima N.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 13 ページ: 763-764

    • DOI

      10.1080/15548627.2017.1280221

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autophagy-monitoring and autophagy-deficient mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Kuma A, Komatsu M, Mizushima N.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 13 ページ: 1619-1628

    • DOI

      10.1080/15548627.2017.1343770

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Transgenic rescue of <I>Atg5</I>-null mice from neonatal lethality with neuron-specific expression of ATG52017

    • 著者名/発表者名
      久万 亜紀子
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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