オートファジー関連タンパク質ＬＣ３ＡとＢの分子特性に関する遺伝学的研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23390041
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 内山 安男 順天堂大学, 医学部, 教授 (10049091)
• 研究分担者: 小池 正人 順天堂大学, 医学部, 准教授 (80347210) ; 佐々木 光穂 順天堂大学, 医学部, 助教 (20432536) ; 砂堀 毅彦 順天堂大学, 医学部, 助教 (00407115) ; 鈴木 ちぐれ 順天堂大学, 医学部, 助教 (40536629) ; 柴田 昌宏 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (10343253)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: オートファジー / LC3 / 脂肪滴 / ノックアウトマウス / RNAi

研究概要

オートファジーのマーカータンパク質として、また、オートファゴソームの隔離膜に局在する出芽酵母のAtg8はオートファジーに必須な因子であり、そのほ乳類のオルソログとしてLC3とGABARAPファミリータンパク質が知られている。この中で、LC3はオートファジー現象で最も良く知られたタンパク質であり、中枢神経系の細胞骨格タンパク質として同定され、脳組織に多く存在する。マウスでは、LC3AとLC3Bとが発現し、私達はこの両者を欠損するマウスを作成した。このマウスは、正常に生まれ、生育し、生殖能力も持つが、大脳皮質、海馬錐体細胞、小脳プルキンエ細胞の変性がゆっくりと進行することが分かって来た。脳でGABARAPファミリータンパク質の中ではGABARAPが発現しているが、その量は少ない。そこで、本研究では低酸素脳虚血負荷を生後７日齢のマウスに実施したところ、Atg7と同様に虚血に耐性になることが分かった。このことは、虚血負荷によって惹起される過剰なオートファジーの反応が神経細胞死を引き起こす、オートファジー性の神経細胞死の存在を示している。また、本マウスを用いて現在市販されているLC3の抗体を調べた所、Western blotには使用可能な抗体でも免疫組織化学染色に使える抗体は、ないことが分かった。私達は、His-FLAG-LC3のトランスジェニックマウスを使って、オートファジーと細胞死の検定も行い、免疫染色でも、Western blot法でも虚血によって、オートファジーが誘導されることを確かめた。本プロジェクトによって、LC3A/Bのダブルノックアウトの作成によって、オートファジー性細胞死の存在、抗体の有用性を明らかにできた。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibitory effect of the selective secretion 5-HT receptor antagonist ramosetron on duodenal acidification-induced gastric hypersensitivity in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakafuku-Fukuda, M., Hirata, T., Keto, Y., Yamano, M., Yokoyama, T., Uchiyama, Y.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり
• [雑誌論文] NF-Y inactivation causes atypical neurodegeneration characterized by ubiquitin and p62 accumulation and endoplasmic reticulum disorganization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, T., Tosaki, A., Kurosawa, M., Matsumoto, G., Koike, M., Uchiyama, Y., Maity, S.N., Shimogori, T., Hattori, N., *Nukina, N.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038
  • 査読あり
• [雑誌論文] SGLT2 selective inhibitor ipragliflozin reduces body fat mass by increasing fatty acid oxidation in high-fat diet-induced obese rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokono, M., Takasu, T., Hayashizaki, Y., Mitsuoka, K., Kihara, R., Muramatsu, Y., Miyoshi, S., Tahara, A., Kurosaka, E., Li, Q., Tomiyama, H., Sasamata, M., Shibasaki, M., Uchiyama, Y.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: 727 ページ: 66-74
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deregulation of Pancreas-Specific Oxidoreductin ERO1β in the Pathogenesis of Diabetes Mellitus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Awazawa, M., Futami, T., Sakada, M., Kaneko, K., Ohsugi, M., Nakaya, K., Terai, A., Suzuki, R., Koike, M., Uchiyama, Y., Kadowaki, T., Ueki, K.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation and analysis of serine protease inhibitor Kazal type 3-Cre driver mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakata, K., Ohmuraya, M., Araki, K., Suzuki C, Ida S, Hashimoto D, Wang J, Uchiyama Y, Baba H, *Yamamura K
  • 雑誌名: Exp Animals 巻: 63 ページ: 45-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local apoptosis modulates early mammalian brain development through the elimination of morphogen-producing cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nonomura, K., Yamaguchi, Y., Hamachi, M., Koike, M., Uchiyama, Y., Nakazato, K., Mochizuki, A., Sakaue-Sawano, A., Miyawaki, A., Yoshida, H., Kuida, K., *Miura, M.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 27 ページ: 621-634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exendin-4 improves beta cell function in autophagy-deficient beta cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Uchida, T., Hara, A., Mizukami, H., Komiya, K., Koike, M., Shigihara, N., Toyofuku, Y., Ogihara, T., Uchiyama, Y., Yagihashi, S., Fujitani, Y., Watada, H.
  • 雑誌名: Endicrinology 巻: 154 ページ: 4512-4524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunocytochemical study of the autophagy marker microtubule-associated protein 1 light chain 3 in normal and steatotic human livers. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kashima, J., Shintani-Ishida, K., Nakajima, M., Maeda, H., Unuma, K., Uchiyama, Y., *Yoshida, K.
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuberin activates and controls the distribution of Rac1 via association with p62 and ubiquitin through the mTORC1 signaling pathway. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okura, H., Kobayashi, T., Koike, M., Ohsawa, M., Zhang, D., Arai, H., Uchiyama, Y., *Hino O
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 43 ページ: 447-456
  • DOI: 10.3892/ijo.2013.1984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particle size of latex beads dictates IL-1 production mechanism. (2013)
  • 著者名/発表者名: Adachi, T., Takahara, K., Taneo, J., Uchiyama, Y., *Inaba, K.
  • 雑誌名: PLos One 巻: 8 ページ: e68499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enrichment of GABARAP relative to LC3 in the axonal initial segments of neurons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., *Tanida, I., Nanao, N., Tada, N., Iwata, J., Ueno, T., Kominami, E., *Uchiyama, Y.
  • 雑誌名: PLos One 巻: 8 ページ: e63568
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATP13A2 deficiency induces a decrease in cathepsin D activity, fingerprint-like inclusion body formation, and selective degeneration of dopaminergic neurons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H., Sato, F., Sato, S., Koike, M., Taruno, Y., Saiki, S., Funayama, M., Ito, H., Taniguchi, Y., Uemura, N., Toyoda, A., Sakaki, Y., Takeda, S., Uchiyama, Y., Hattori, N., *Takahashi, R.
  • 雑誌名: FEBS letters 巻: 9 ページ: 1316-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biogenesis and proteolytic processing of lysosomal DNase II. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohkouchi S, Shibata M, Sasaki M, Koike M, Safig P, Peters C, Nagata S, *Uchiyama Y
  • 雑誌名: PLos One 巻: 8 ページ: e59148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysosomal storage and advanced senescence in the brain of LAMP-2-deficient Danon disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Furuta, A., Wakabayashi, K., Haratake, J., Kikuchi, H., Kabuta, T., Mori, F., Tokonami, F., Katsumi, Y., Tanioka, F., Uchiyama, Y., Nishino, I., Wada, K.
  • 雑誌名: Acta Neuropathol 巻: 125 ページ: 459-461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in expression patterns of cathepsin C/dipeptidyl peptidase I in normal, pathological and aged mouse central nervous systems. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., Shibata, M., Ezaki, J., Peters, C., Saftig, P., Kominami, E., Uchiyama, Y.
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 巻: 37 ページ: 816-830
  • 査読あり
• [学会発表] リソソーム蓄積症とオートファジー (学術教育講演) (2014)
  • 著者名/発表者名: 内山 安男
  • 学会等名: 第１１９回日本解剖学会総会•全国学術集会
  • 発表場所: 自治医科大学
  • 年月日: 20140327-20140329
  • 招待講演
• [学会発表] 神経細胞の極性とオートファジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 内山 安男
  • 学会等名: 第１９回グリアクラブ特別講演
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20140228-20140302
  • 招待講演
• [学会発表] 神経系におけるオートファジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 内山 安男
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー 「オートファジーと疾患」
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所
  • 年月日: 20140221-20140222
  • 招待講演
• [学会発表] Memorial lecture for the Late Prof. emer. Tsuneo Fujita – Lesson from “Science” of Prof. Fujita. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Uchiyama
  • 学会等名: The 23rd International Symposium on Morphological Sciences
  • 発表場所: Niigata
  • 年月日: 20130910-20130914
  • 招待講演
• [学会発表] 電子顕微鏡方法論
  • 著者名/発表者名: 内山 安男
  • 学会等名: （独）医薬基盤研セミナー
  • 発表場所: （独）医薬基盤研究所
  • 招待講演
• [図書] Autophagy regulates lipid droplet formation and adipogenesis. In: Lipid metabolism. Ed by Rodrigo Valenzuela Baez. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Y, Kominami E
  • 総ページ数: pp149-162
  • 出版者: InTech