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2022 年度 実施状況報告書

タンパク質の構造生物学に基づいた筋萎縮性側索硬化症の分子病態解明と治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0214
研究機関名古屋大学

研究代表者

山中 宏二  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80446533)

研究分担者 渡邊 征爾  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教 (70633577)
祖父江 顕  名古屋大学, 環境医学研究所, 特任助教 (80823343)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
キーワード神経変性疾患 / 構造生物学
研究実績の概要

今年度は、以下の2つの研究計画を英国リバプール大学との国際共同研究により実施した。
1) ALS原因蛋白質SOD1の立体構造を安定化させて疾患の進行を抑制する化合物の開発: 二量体として存在するSOD1はALS疾患変異の導入によりその構造異常を来すことが知られている。英国チームは,低分子化合物エブセレンを構造展開してより良い候補化合物を複数合成することに成功している。本邦チームは,変異SOD1を発現した神経培養細胞を用いて,一部のエブセレン類縁化合物が変異タンパク質による神経毒性に対する軽減効果を発揮することを見出した。その効果は,エブセレンやALS治療薬であるエダラボンよりも神経保護効果が高かった。さらに,SOD1G93Aマウスに対するエブセレン誘導体の神経保護効果を検討した。エブセレン誘導体の慢性経口投与は,遺伝性ALSモデルマウスの発症時期を有意に遅延させ,神経筋接合部の脱神経所見の改善や脊髄における変異SOD1オリゴマーの蓄積の軽減を認めた。これらの研究結果を,英国チームと共同で論文に纏めて投稿中である。必要に応じて追加実験を行う計画である。
2) 単量体TDP-43の分子の生物物理学的性状解析と立体構造解析: 本邦チームは,TDP-43の単量体化によりALSに特徴的なTDP-43病理である,タンパク質の局在異常とリン酸化TDP-43の異常凝集が惹起されることを見出している。今年度は,この単量体型TDP-43タンパク質の機能解析と単量体化メカニズムについて検討を続けている。さらに,TDP-43の多量体化の低下,つまり単量体化の亢進が孤発性ALSの脳・脊髄組織で認められることや,そのTDP-43病理形成における分子メカニズムについて明らかにした。これらの成果を論文にまとめ投稿している。
今年度も,Web会議等によって共同研究に関して継続的に打合わせを行っている。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

COVID-19の蔓延により英国への渡航が延期になったため,一部の実験計画は遅延している。

今後の研究の推進方策

双方の研究チームがWeb会議等によって密に連携して、各チームの担当課題を進めるように努める。また,次年度以降,往来を再開して,相互に研究交流が再開できるように努める。ただし,COVID-19による当該国の感染状況悪化や大学の活動制限が再度発生した場合には研究計画の変更を検討する。

次年度使用額が生じた理由

研究分担者の海外渡航をCOVID-19蔓延のため延期したため。次年度以降に英国渡航による研究交流と推進を目指す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] リバプール大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      リバプール大学
  • [雑誌論文] Comprehensive expression analysis with cell-type-specific transcriptome in ALS-linked mutant SOD1 mice: Revisiting the active role of glial cells in disease2023

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Hirofumi、Komine Okiru、Fujimori-Tonou Noriko、Yamanaka Koji
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1045647

    • DOI

      10.3389/fncel.2022.1045647

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sigma-1 receptor maintains ATAD3A as a monomer to inhibit mitochondrial fragmentation at the mitochondria-associated membrane in amyotrophic lateral sclerosis2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Seiji、Horiuchi Mai、Murata Yuri、Komine Okiru、Kawade Noe、Sobue Akira、Yamanaka Koji
    • 雑誌名

      Neurobiology of Disease

      巻: 179 ページ: 106031

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2023.106031

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TDP-43異常に基づいたALS/FTDマウスモデル:最近の知見.2022

    • 著者名/発表者名
      山中宏二
    • 学会等名
      第63回日本神経学会学術大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命金属タンパク質異常による神経変性疾患の病態とその制御.2022

    • 著者名/発表者名
      山中宏二
    • 学会等名
      第1回生命金属科学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経変性疾患における蛋白質品質管理異常.2022

    • 著者名/発表者名
      山中宏二
    • 学会等名
      第22回日本抗加齢医学会総会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ALSにおけるTDP-43の凝集・局在異常の分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      山中宏二
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [備考] 名古屋大学 環境医学研究所 病態神経科学分野

    • URL

      http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/mnd/index.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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