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2019 年度 実績報告書

Ca2+流入異常を介した核-細胞質システム破綻による細胞死メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K09666
研究機関東京医科大学

研究代表者

山下 雄也  東京医科大学, 医学部, 客員研究員 (20431843)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードADAR2 / AMPA受容体 / RNA編集 / カルパイン / 筋萎縮性側索硬化症 / 神経細胞死 / NPC / 核‐細胞質輸送
研究実績の概要

我々は、AMPA受容体を介したカルシウムイオン透過性の亢進が孤発性筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis: ALS)の病態に繋がること、その過程でカルシウムイオン依存性プロテアーゼであるカルパインの活性化やTAR DNA-binding protein (TDP-43)の病理形成に関与することを孤発性ALSの分子病態モデルマウスである、RNA編集酵素adenosine deaminase acting on RNA 2 (ADAR2)のコンディショナルノックアウト(AR2)マウスの解析から明らかにした。
孤発性ALSの分子病態モデルであるAR2マウスでは、AMPA受容体を介したカルシウムイオン透過性の亢進で、運動ニューロンに変性・脱落が起き、その過程でローターロッドやグリップ力(行動解析)を指標とした運動機能が低下する。AR2マウスの行動解析が低下する以前に、脊髄運動ニューロンの核に核内空胞を見出し、この核の機能異常が核膜孔複合体(Nuclear pore complex: NPC)と核-細胞質輸送システムの破綻をきたし、細胞死に繋がるカスケードの一部であることを見出した。さらにAR2マウスの脊髄運動ニューロン死の指標としてコリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)抗体陽性の運動ニューロン数と細胞体のサイズが相関することを見出した。また、細胞死カスケードの過程において、NPCの構成分子であるヌクレオポリンの一つNUP62がTDP-43を含む凝集体と共在することをAR2とAR2ヘテロマウスの脊髄前角領域で見出した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 その他

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

  • [雑誌論文] Extracellular RNAs as Biomarkers of Sporadic Amyotrophic Lateral Sclerosis and Other Neurodegenerative Diseases.2019

    • 著者名/発表者名
      Hosaka T, Yamashita T, Tamaoka A, Kwak S
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 20(13) ページ: E3148

    • DOI

      10.3390/ijms20133148

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ALSにおいて発現が低下するADAR2遺伝子の発現をヒト脊髄運動神経にて制御しうる転写因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 直毅,寺本さやか,山下雄也,郭 伸
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] AMPA受容体サブユニット特異的RNAアプタマーによるALSモデルマウス(AR2)におけるALS病態の改善効果.2019

    • 著者名/発表者名
      赤松 恵, 山下雄也, 寺本さやか, Huang Zhen, 戸田達史, Niu Li,郭 伸
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [備考] 東京医科大学 郭研究室のホームページ

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/teamkwak/

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公開日: 2021-01-27  

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