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2014 年度 実績報告書

脳特異的かつ選択的な新規オートファジー経路の解明とその生理的意義

研究課題

研究課題/領域番号 24680038
研究機関独立行政法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

株田 智弘  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第四部, 室長 (70535765)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードオートファジー / RNA分解 / RNautophagy / DNautophagy / LAMP2 / LAMP2C / C9ORF72 / リピートRNA
研究実績の概要

昨年度までの本研究成果により、我々は新たな細胞内分解システムを見いだし、RNautophagy/DNautophagy (RDA)と名付けた。RDAにおいては、RNA/DNAがATP依存的に直接リソソームに取り込まれ、内部で分解される。またリソソーム上の1回膜貫通蛋白質であるLAMP2CがRNA/DNA受容体として機能する。RNA/DNAはチャネル蛋白質などの輸送体を介して膜通過すると考えられるが、一般的にチャネルを形成する蛋白質は複数回膜貫通蛋白質であり、LAMP2C自身がチャネルである可能性は非常に低い。本年度は、RDAにおけるRNA/DNA輸送体を探索し、蛋白質を同定することができた。これについては論文投稿中である。さらに、RDAの生理的意義解明にむけて、輸送体分子の欠損マウスの解析を開始した。
一方で疾患との関連性についても解析をすすめた。筋萎縮性側索硬化症 (ALS)は運動ニューロンの変性を特徴とする致死的な神経変性疾患である。孤発性、家族性を含む多くの患者において、原因としてC9ORF72遺伝子内の非翻訳領域におけるGGGGCCリピート配列の異常伸長が特定され、異常リピート配列を有するRNAが主な病因となると考えられている。本研究では、単離リソソームを用いたアッセイにより、リピート配列がRDAの基質となることを見いだした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

概要に記述した研究に加え、将来のオートファジー研究や細胞内分解研究の発展につながる予想外の結果も得られた。

今後の研究の推進方策

RDAにおける輸送体を同定し、この分子の欠損マウスを入手した。またゲノム編集技術を用いてこの分子の欠損細胞の樹立にも着手している。今後はこれらの細胞の解析や、マウスの表現型解析、組織解析を行い、RDAの生理的意義を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

次年度にはノックアウトマウスやノックアウト細胞の作成と維持・解析を行い生理的意義の解明を行うため、必要な研究費の一部を次年度に繰り越した。

次年度使用額の使用計画

ノックアウトマウスやノックアウト細胞の作成と維持・解析など、生理的意義解明研究に必要な経費に使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

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 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] An RNautophagy/DNautophagy receptor, LAMP2C, possesses an arginine-rich motif that mediates RNA/DNA-binding2015

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Y, Hase K, Wada K, Kabuta T
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 460 ページ: 281-286

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.03.025

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lysosomal-associated membrane protein 2 Isoforms Are Differentially Affected in Early Parkinson's Disease.2015

    • 著者名/発表者名
      Murphy KE, Gysbers AM, Abbott SK, Spiro AS, Furuta A, Cooper A, Garner B, Kabuta T, Halliday GM
    • 雑誌名

      Mov Disord

      巻: in press ページ: ページ未定

    • DOI

      10.1002/mds.26141

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Property of lysosomal storage disease associated with midbrain pathology in the CNS of LAMP-2-deficient mice2015

    • 著者名/発表者名
      Furuta A, Kikuchi H, Fujita H, Yamada D, Fujiwara Y, Kabuta T, Nishino I, Wada K, Uchiyama Y
    • 雑誌名

      Am J Pathol

      巻: 巻未定 ページ: ページ未定

    • DOI

      in press

    • 査読あり
  • [学会発表] Direct uptake and degradation of RNA/DNA by lysosomes2014

    • 著者名/発表者名
      Kabuta T
    • 学会等名
      The 16th Norteastern Asian Symposium on Autophagy
    • 発表場所
      The Westin Chosun Busan Hotel, Busan, Republic of Korea
    • 年月日
      2014-12-18 – 2014-12-21
    • 招待講演
  • [学会発表] RNautophagy/DNautophagyの分子メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      株田智弘
    • 学会等名
      第8回オートファジー研究会・文部科学省科学研究費補助金「新学術領域」オートファジーの集学的研究 分子基盤から疾患まで 第2回班会議
    • 発表場所
      札幌、シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-11
  • [学会発表] A Novel Type of autophagy targeting RNA and its possible involvement in Danon disease2014

    • 著者名/発表者名
      Kabuta T
    • 学会等名
      Max Planck Institute & National Center of Neurology and Psychiatry Joint Symposium
    • 発表場所
      The Prince Hakone, Hakone
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] リソソームにおける新たな核酸分解システム2014

    • 著者名/発表者名
      株田智弘
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都、国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 精神疾患の病因に関与する物質・因子の解析:テストステロンおよびリソソーム分解との関連性について2014

    • 著者名/発表者名
      株田智弘, 畑中悠佑, 和田圭司
    • 学会等名
      第36回日本生物学的精神医学会・第57回日本神経化学会合同年会
    • 発表場所
      奈良、奈良県新公会堂
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
    • 招待講演
  • [産業財産権] 異常核酸分解誘導剤2014

    • 発明者名
      株田智弘, 藤原悠紀, 和田圭司, 相澤修, 長谷勝徳
    • 権利者名
      国立精神・神経医療研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-209340
    • 出願年月日
      2014-10-10

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公開日: 2016-06-01  

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