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2021 年度 実績報告書

新規リビトールリン酸修飾の分子基盤の解明と筋ジストロフィー治療法開発への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H02685
研究機関愛媛大学

研究代表者

金川 基  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (00448044)

研究分担者 萬谷 博  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (20321870)
永森 收志  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90467572)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード糖鎖 / ジストログリカン / 筋ジストロフィー / リビトール
研究実績の概要

申請者らが発見した新規の翻訳後修飾体であるリビトールリン酸は、筋や神経組織で重要な生理的役割を担っており、その異常は筋ジストロフィーや滑脳症などの原因になる。申請者らは更に、機能不明だった4つの筋ジストロフィー原因遺伝子産物(フクチン、FKRP、ISPD、TMEM5)がリビトールリン酸修飾に関わる酵素であることを明らかにしてきた。一方で、リビトールリン酸修飾に必要な前駆体であるCDP-リビトールの合成経路や修飾酵素が働くゴルジ体への輸送経路、また、リビトールリン酸というユニークな修飾が誤ることなく特異的に進行する仕組みについて、不明な点は多く残されている。加えて、リビトールリン酸異常症の有効な治療法は依然として存在しない。本研究では、リビトールリン酸修飾の分子基盤を明らかにし、得られた学術的知見に基づく治療法を確立することを目的とする。具体的には、①CDP-リビトール生合成経路の解明、②CDP-リビトール輸送体の同定、③リビトールリン酸修飾の特異性を決定する仕組みの解明、④修飾分子基盤を応用した治療法の構築、を実施する。
本年度は、リビトール補充療法のひとつとしてプロドラッグ化したCDP-リビトールを作出し、ISPD遺伝子欠損マウスへ投与し、筋ジストロフィー病変の治療効果を報告した。更に、ISPD遺伝子の点変異マウスを作出し補充療法の検証に着手した。

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

治療研究は順調に進展している。リビトール生合成経路についても関連酵素の同定が進んでおり順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

①CDP-リビトール生合成経路の解明、②CDP-リビトール輸送体の同定、③リビトールリン酸修飾の特異性を決定する仕組みの解明について分担者との連携をとりつつ論文としてまとめる方向である。④治療研究についても補充療法の効果を評価し論文として報告する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 その他

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

  • [雑誌論文] Laminin α5_CD239_Spectrin is a candidate association that compensates the linkage between the basement membrane and cytoskeleton in skeletal muscle fibers2022

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa Yamato、Matsunuma Masumi、Kan Ryuji、Yamada Yuji、Hamada Keisuke、Nomizu Motoyoshi、Negishi Yoichi、Nagamori Shushi、Toda Tatsushi、Tanaka Minoru、Kanagawa Motoi
    • 雑誌名

      Matrix Biology Plus

      巻: 15 ページ: 100118~100118

    • DOI

      10.1016/j.mbplus.2022.100118

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CDP-ribitol prodrug treatment ameliorates ISPD-deficient muscular dystrophy mouse model2022

    • 著者名/発表者名
      Tokuoka Hideki、Imae Rieko、Nakashima Hitomi、Manya Hiroshi、Masuda Chiaki、Hoshino Shunsuke、Kobayashi Kazuhiro、Lefeber Dirk J.、Matsumoto Riki、Okada Takashi、Endo Tamao、Kanagawa Motoi、Toda Tatsushi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 1847-1847

    • DOI

      10.1038/s41467-022-29473-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 糖鎖異常型筋ジストロフィーの発症機序にもとづいたCDP-リビトール補充療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      金川 基
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 招待講演
  • [学会発表] リビトールリン酸という新規糖鎖ユニットの発見と疾患2022

    • 著者名/発表者名
      金川 基
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [備考] 愛媛大学大学院医学系研究科医化学・細胞生物学講座

    • URL

      https://www.m.ehime-u.ac.jp/school/biochem1

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公開日: 2023-12-25  

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