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2020 年度 実績報告書

MITOLによるミトコンドリア機能制御と疾患

研究課題

研究課題/領域番号 20H03454
研究機関学習院大学

研究代表者

柳 茂  学習院大学, 理学部, 教授 (60252003)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードミトコンドリア / ユビキチンリガーゼ / アルツハイマー病 / アミロイドβ
研究実績の概要

アルツハイマー病ではアミロイドβ(Aβ)と呼ばれるタンパク質の異常な凝集が引き金となって神経細胞死が誘導されると考えられているが、脳内でAβ凝集がどのように制御されるかについては未だよく理解されていない。私たちは、アルツハイマー病においてAβ凝集がミトコンドリアを介して制御されることを明らかにした(Commun Biol 2021)。本研究では、アルツハイマー病モデルマウスを用いて、ミトコンドリア機能の低下により、毒性の高いAβオリゴマーが蓄積し、アルツハイマー病態が悪化することを明らかにすると共に、ミトコンドリア機能の低下によってAβオリゴマーが産生されるメカニズムとして、脳に沈着するAβ線維の変容が重要な役割を果たすことを示した。これまでAβ線維は、線維自身がAβ凝集の足場となることが知られていたが、ミトコンドリアの機能が低下した脳内において、Aβ線維はAβ凝集、特にAβオリゴマーの形成を強く誘導することが明らかとなった。したがって、加齢に伴うMITOLの機能低下が、アルツハイマー病の増悪を引き起こしている可能性が強く示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

アルツハイマー病モデルマウスにおいてMITOLを欠損させるとアミロイドβの毒性が顕著に増悪することを明確に示すことができた。そのメカニズムの解析も順調に進み、より毒性の高いAβオリゴマーの蓄積が原因であることを突き止めた。この研究成果はCommun Biolにアクセプトされ、国内外で注目されている。

今後の研究の推進方策

本研究の成果により、ミトコンドリア機能がアルツハイマー病の新しい治療ターゲットになることが示唆された。また、ミトコンドリア機能は老化とともに低下するので、ミトコンドリア機能を活性化する薬剤はアルツハイマー病の発症を予防することが期待される。今後、MITOLの活性化を標的にした薬剤スクリーニングを行いたい。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] MITOL promotes cell survival by degrading Parkin during mitophagy2021

    • 著者名/発表者名
      Shiiba Isshin、Takeda Keisuke、Nagashima Shun、Ito Naoki、Tokuyama Takeshi、Yamashita Shun‐Ichi、Kanki Tomotake、Komatsu Toru、Urano Yasuteru、Fujikawa Yuuta、Inatome Ryoko、Yanagi Shigeru
    • 雑誌名

      EMBO Reports

      巻: 22 ページ: e49097

    • DOI

      10.15252/embr.201949097

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondrial ubiquitin ligase alleviates Alzheimer’s disease pathology via blocking the toxic amyloid-β oligomer generation2021

    • 著者名/発表者名
      Takeda Keisuke、Uda Aoi、Mitsubori Mikihiro、Nagashima Shun、Iwasaki Hiroko、Ito Naoki、Shiiba Isshin、Ishido Satoshi、Matsuoka Masaaki、Inatome Ryoko、Yanagi Shigeru
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 ページ: 192

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01720-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MITOL dysfunction causes dwarfism with anterior pituitary hypoplasia2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuno Keigo、Nagashima Shun、Shiiba Isshin、Taniwaka Keito、Takeda Keisuke、Tokuyama Takeshi、Ito Naoki、Matsushita Nobuko、Fukuda Toshifumi、Ishido Satoshi、Inatome Ryoko、Yanagi Shigeru
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 168 ページ: 305~312

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa050

    • 査読あり

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公開日: 2021-12-27  

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