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2019 年度 実績報告書

新規リソソームタンパク質による神経筋組織の恒常性維持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03930
研究機関東京大学

研究代表者

西原 真杉  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90145673)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード生理学 / 神経組織 / 筋組織 / プログラニュリン
研究実績の概要

プログラニュリン(PGRN)は多様な神経保護作用をもつ因子である。我々はPGRNがリソソームに局在すること、プロモーター領域にリソソームタンパク質に特徴的なCLEAR配列を有すること、オートファジーの機能制御に関与することなどを発見し、PGRNが新規のリソソームタンパク質であることを示した。さらに、我々は興奮性アミノ酸アゴニストにより誘起されるてんかん発作がPGRNノックアウトマウスにおいて増悪することを見出し、PGRNの神経保護作用には過剰な神経興奮を抑制する作用が関与していることを示唆するとともに、NMDA受容体のサブユニットであるNR2Aのタンパク質量が海馬で増加していることを見出した。そこでNMDA受容体サブユニットおよび転写調節因子のmRNA量を定量したところ、いずれもPGRNノックアウトマウスにおいて有意に低値を示したことから、NR2Aタンパク質量増加の原因はリソソームの機能不全によるタンパク質分解の抑制による可能性が考えられ、これらの成果を学術論文として公表した。一方、ペンチレンテトラゾール(PTZ)誘発性キンドリングモデルにおいて、IL-1受容体ノックアウトマウスでは神経炎症やてんかん発作が亢進することを発見した。さらに、IL-1シグナリングは健常脳ではてんかん原性の獲得を抑制するが、てんかん原性を獲得した脳ではグリオーシスを誘導し、脳の炎症とてんかん発作の発現を促進していることが示唆された。PGRNとIL-1はともに細胞外に放出されて作用を示す液性因子であり、主な産生源は神経細胞とミクログリアである。我々はPGRN欠損脳ではミクログリアが過剰に活性化していることを報告しているが、今回の結果と合わせると、PGRN欠損による内因的な神経系の過剰興奮がIL-1の放出を促進し、脳の炎症が誘導されていることが考えられた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Convulsive responses to seizure-inducible drugs are exacerbated in progranulin-deficient mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kuroda M, Matsuwaki T, Tanaka Y, Yamanouchi K, Nishihara M
    • 雑誌名

      Neuroreport

      巻: 31 ページ: 478-483

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000001425

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differentiation of skeletal muscle mesenchymal progenitor cells to myofibroblasts is reversible2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi S, Yamanouchi K, Sugihara H, Matsuwaki T, Nishihara M
    • 雑誌名

      Animal Science Jornal

      巻: 91 ページ: e13368

    • DOI

      10.1111/asj.13368

    • 査読あり
  • [学会発表] NMDA受容体発現制御機構に対するプログラニュリンの関与2019

    • 著者名/発表者名
      黒田万智、松脇貴志、山内啓太郎、西原真杉
    • 学会等名
      第4回プログラニュリン研究会
  • [学会発表] プログラニュリンによる神経細胞の興奮性制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      黒田万智、松脇貴志、山内啓太郎、西原真杉
    • 学会等名
      第31回日本行動神経内分泌研究会
  • [学会発表] ベッカー型筋ジストロフィーモデルラット骨格筋における新規ジストロフィンアイソフォームの発現2019

    • 著者名/発表者名
      寺本奈保美、山内啓太郎、杉原英俊、松脇貴志、西原真杉
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会
  • [図書] Progranulin and Central Nervous System Disorders2019

    • 著者名/発表者名
      Nishihara M
    • 総ページ数
      183
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-13-6185-2

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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