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2014 年度 実績報告書

難治性神経疾患の治療に資する膜輸送・リソソーム分解調節薬物の検索と開発

研究課題

研究課題/領域番号 25293061
研究機関広島大学

研究代表者

酒井 規雄  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (70263407)

研究分担者 秀 和泉  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (20253073)
田中 茂  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 講師 (20512651)
森信 繁  高知大学, 医歯学系, 教授 (30191042)
白藤 俊彦  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 助教 (30595765)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードオートファジー / 膜輸送 / 脳虚血 / うつ病 / 神経変性疾患
研究実績の概要

①プロテインキナーゼCγ(PKCγ)の発現が消失しているラットやマウスでは線条体におけるドパミン遊離が減少し、パーキンソン病に類似した病態が観察されることを見出した。そこで、PKCγノックアウトマウスにおいてリン酸化が減少しているPKCの基質を網羅的に同定した。この中でβPIXをさらに詳細に検討した結果、βPIXはドパミン遊離に重要な役割をもつPKCの基質であることがわかり、その機能がPKCのリン酸化により調節されていることが明らかとなった。 (J. Neuroscience. 34 (2014) 9268-9280)

②脊髄小脳変性症14型(SCA14)の原因タンパク質である変異γPKCは凝集体を形成しやすく、その性質がSCA14で見られるプルキンエ細胞死に関与していると考えられる。そこで、γPKCの凝集体形成に注目した。γPKCは野生型でもSCA14の変異体でもともに細胞内で凝集体を形成し、凝集体内部にはアミロイド様の線維が観察された。また、変異γPKCは、野生型よりもアミロイド線維を形成しやすい性質を持っていた。γPKCのC1Aドメイン、キナーゼドメインの会合が凝集体形成に重要な役割をすることがわかり、変異γPKCでは、その会合が促進され、よりアミロイド線維形成が促進されることが明らかとなった。(Hum Mol Genet. 24 (2015) 525-39.)

③セロトニントランスポーター(SERT)のC末端欠損体(SERT ΔCT)の取り込み活性を指標に膜輸送を活性化させる薬物としてシグマ受容体リガンドに着目した。シグマ受容体リガンドの一部、特にアゴニストのSKF10047はSERT ΔCTの取り込み活性を上昇させたが、その効果は、シグマ受容体をノックダウンさせた細胞でも観察された。このことから、これらリガンドのSERTΔCTに対する取り込み促進効果はシグマ受容体を介さず発揮していることが予想された。これら薬物の膜輸送促進効果の機序を明らかにすることで、新たなシャペロン系が見出される可能性がある。

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

セロトニントランスポーター(SERT)のC末端欠損体(SERT ΔCT)を用いた新たな評価方法の開発の可能性が明らかになり、SERTを用いた検索法の開発には進展があったが、TetOnのシステムの発現効率が予想以上に悪く、従来計画した目的にたどり着いていない状況である。しかしながら、新たに各種シグマ受容体リガンドがSERTΔCTの取り込み活性を上昇させることが明らかとなった。この発見を契機に、これらの薬物の作用機序や結合タンパク質を検索することにより、新たな膜輸送を促進させるシャペロン系の解明を目指すことが可能となった。

GAPDH-HTによるャペロン介在性オートファジー活性評価系では、この系は、シャペロン介在性オートファジーのみならず、ミクロオートファジー系の解析にも有用であることが明らかとなり、今後の解析に期待が持てる。

今後の研究の推進方策

SERTΔCTの取り込み活性を上昇させる薬物の検索にさらに努める。また、現在までに明らかになったそれらの薬物の結合タンパク質を同定することにより、膜輸送を促進させる新たなシャペロン系の解明を目指す。

次年度使用額が生じた理由

年度末に購入予定の試薬が、実験計画の軽微な変更により購入しなかったために、次年度使用額が生じたが、3万円程度とわずかであり、概ね計画通り研究費を使用していると判断する。

次年度使用額の使用計画

物品費に(消耗品購入)に使用する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Selective blockade of N-methyl-D-aspartate channels in combination with dopamine receptor antagonism induces loss of the righting reflex in mice, but not immobility.2015

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, N., Irifune, M., Shimizu, Y., Yoshida, K., Morita, K., Kanematsu, T., Morioka, N., Nakata, Y., Sakai, N.
    • 雑誌名

      Psychopharmacology

      巻: 232 ページ: 39-46

    • DOI

      10.1007/s00213-014-3634-y.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of PKCγ, implicated in SCA14, as an amyloidogenic protein.2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H., Adachi, N. Shirafuji, T., Danno, S., Ueyama, T., Vendruscolo, M. Shuvaev, AN., Sugimoto, T., Seki, T., Hamada, D., Irie, K., Hirai, H., Sakai, N. and Saito, N.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet.

      巻: 24 ページ: 525-39

    • DOI

      10.1093/hmg/ddu472

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deregulation of the actin cytoskeleton and macropinocytosis in response to phorbol ester by the mutant protein kinase C gamma that causes spinocerebellar ataxia type 14.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Seki, T., Adachi, N., Tanaka, S., Hide, I., Saito, N. and Sakai, N.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 5 ページ: 126

    • DOI

      10.3389/fphys.2014.00126

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Developmental expression of GPR3 in rodent cerebellar granule neurons is associated with cell survival and protects neurons from various apoptotic stimuli.2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S., Miyagi, T., Dohi, E., Seki, T., Hide, I., Sotomaru, Y., Saeki, Y., Chiocca, A. Matsumoto, M. and Sakai, N.
    • 雑誌名

      Neurobiol. Dis.

      巻: 68 ページ: 215-227

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2014.04.007.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The role of Pak-Interacting Exchange Factor-β phosphorylation at Serine 340 and 583 by PKCγ in the dopamine release.2014

    • 著者名/発表者名
      Shirafuji, T., Ueyama, T., Yoshino, K., Takahashi, H., Adachi, N., Ago, Y., Koda, K., Nashida, T., Hiramatsu, N., Matsuda, T., Toda, T., Sakai, N. and Saito, N.
    • 雑誌名

      J. Neuroscience.

      巻: 34 ページ: 9268-9280

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.4278-13.2014.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 神経細胞における恒常的Gs活性化受容体GPR3の機能,2015

    • 著者名/発表者名
      田中茂、佐伯嘉修、E. Antonio Chiocca、酒井規雄
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-21
    • 招待講演
  • [学会発表] TLR4活性化ミクログリアはGM-CSFシグナルを上方制御しその生存を維持する2015

    • 著者名/発表者名
      神垣真由美、秀 和泉、白榊 宏子、柳瀬雄輝、田中 茂、白藤俊彦、秀 道広、酒井規雄
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-18
  • [学会発表] シグマ受容体リガンドのセロトニントランスポーター取り込み活性に対する影響2015

    • 著者名/発表者名
      浅野昌也 臼杵 直人、山本 光、白藤 俊彦、秀 和泉、田中 茂、酒井 規雄
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-18
  • [学会発表] Neuronal expression of GPR3 in rodent brain is associated with cell survival2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Miyagi T, Hide I, Shirafuji T, and Sakai N
    • 学会等名
      Neuroscience meeting 2014
    • 発表場所
      Washoington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-19
  • [学会発表] PKCγknockout animal is a potential model for Parkinsonian syndrome: The role of βPIX phosphorylation at Ser340 and Ser583 in dopamine release2014

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shirafuji, Takehiko Ueyama, Kenichi Yoshino, Naoko Adachi, Hideyuki Takahashi, Naoki Hiramatsu, Yukio Ago, Toshio Matsuda, Tatsushi Toda, Norio Sakai, Naoaki Saito
    • 学会等名
      Neuroscience meeting 2014
    • 発表場所
      Washoington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-19
  • [学会発表] 神経細胞における恒常的Gs活性型受容体GPR3の局在と機能2014

    • 著者名/発表者名
      宮城達博、田中茂、秀和泉、白藤俊彦、酒井規雄
    • 学会等名
      第126回薬理学会近畿部会
    • 発表場所
      和歌山
    • 年月日
      2014-11-18
  • [学会発表] The subcellular localization and local function of Gs-linked receptor GPR3 in neuronal cells2014

    • 著者名/発表者名
      Miyagi T, Tanaka S, Hide I, Shirafuji T, and Sakai N
    • 学会等名
      Neuroscience meeting 2014
    • 発表場所
      Washoington DC, USA.
    • 年月日
      2014-11-18
  • [学会発表] Mechanism of TLR4-mediated survival of microglia: Roles of GM-CSF self-production and the activation of JAK2/STAT5 signaling pathways2014

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Kamigaki, Izumi Hide, Yuhki Yanase, Shigeru Tanaka, Toshihiko Shirafuji, Michihiro Hide, Norio Sakai
    • 学会等名
      Neuroscience meeting 2014
    • 発表場所
      Washoington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-18
  • [学会発表] GPR3は様々なアポトーシス刺激に対し神経保護的に働く2014

    • 著者名/発表者名
      田中茂、宮城達博、、秀和泉、白藤俊彦、酒井規雄
    • 学会等名
      第57回日本神経化学大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-10-01
  • [学会発表] 神経細胞におけるGs共役型受容体GPR3の細胞内動態と機能2014

    • 著者名/発表者名
      宮城達博、田中茂、秀和泉、白藤俊彦、酒井規雄
    • 学会等名
      第57回日本神経化学大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-09-30
  • [学会発表] GM-CSF自己産生とJAK2/STAT5シグナル伝達がTLR4活性化ミクログリアの生存に関与する2014

    • 著者名/発表者名
      神垣真由美、秀 和泉、柳瀬雄輝、白榊 宏子、田中 茂、白藤俊彦、秀 道広、酒井規雄
    • 学会等名
      第57回日本神経化学大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-09-29
  • [学会発表] Analysis of PKCγsubstrates in nigro-striatum system: The role of βPIX phosphorylation for dopamine release2014

    • 著者名/発表者名
      白藤俊彦, 上山健彦, 吉野健一, 足立直子,高橋英之1 平松直樹, 吾郷 由希夫, 松田敏夫, 戸田達史, 酒井規雄, 齋藤尚亮
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] TLR4活性化ミクログリアはGM-CSFの自己産生とJAK2/STAT5シグナル伝達を介して生存を維持する2014

    • 著者名/発表者名
      神垣真由美、秀 和泉、柳瀬雄輝、田中 茂、白藤俊彦、秀 道広、酒井規雄
    • 学会等名
      第125回日本薬理学会近畿部会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2014-06-20
  • [学会発表] γPKCKOパーキンソン症候群モデル:βPIXリン酸化のドパミン遊離での役割2014

    • 著者名/発表者名
      白藤俊彦, 上山健彦, 吉野健一, 足立直子,高橋英之、 平松直樹, 吾郷 由希夫, 松田敏夫, 戸田達史, 酒井規雄, 齋藤尚亮
    • 学会等名
      日本神経学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-05-24

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公開日: 2016-06-01  

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