2段階モデルに基づく新規パーキンソン病マウスの確立

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25461291
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 舩山 学 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70468578)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: NDUFV2 / MPTP / iTRAQ / ミトコンドリア / パーキンソン病 / モデル動物

研究概要

パーキンソン病の新しいマウスモデルを確立する目的でパーキンソン病の発症感受性遺伝子として報告されているミトコンドリア呼吸鎖複合体IのサブユニットであるNDUFV2に着目し研究を実施した。これまでの研究からNDUFV2ノックアウトマウスは胎生致死であること、さらにNDUFV2ヘテロノックアウトマウス(NDUFV2+/-)は野生型と比べ1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) に対する感受性が亢進していることが明らかとなっている。そこで今年度はMPTPに対する感受性の違いがどのような分子に影響を与えているかを詳細に検討することを目的とし、プロテオミクス解析を実施した。これまでの研究成果より確立されたスケジュールに従って野生型およびNDUFV2+/-マウスにMPTPを急性投与し、最終投与48時間後にマウス脳を摘出した。摘出した脳からパーキンソン病およびMPTP投与モデルマウスの病変部位である中脳および線条体に加え、大脳皮質を分画し、それぞれの分画に対してisobaric tags for relative and absolute quantitation (iTRAQ) 法およびliquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) 法を用いて野生型とNDUFV2+/-マウスのタンパク質量の差を測定した。解析の結果、中脳では92種類のタンパク質、線条体では54種類のタンパク質で統計学的に有意な量の差を見出した。

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

iTRAQ法を用いることで、NDUFV2+/-マウスのMPTP感受性亢進に関与する分子を網羅的に多数同定した。これらの分子にはATP合成に関与する分子やカルシウムシグナリング、アポトーシスに関与する分子などパーキンソン病の新しいモデルマウスを確立するにあたり有用な分子を多数見出しており、本研究の目的である新規パーキンソン病モデル動物を開発するにあたり非常に有用な情報となると考えられる、

今後の研究の推進方策

今年度の研究成果から見出したタンパク質についてin vitroならびにin vivoで解析を個々に実施し、最も有用なタンパク質を明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

当初の計画ではiTRAQ解析を実施する前に2次元電気泳動をもちいたプロテオミクス解析を計画していたが、直接iTRAQ法をもちいて実施したことにより次年度使用額が生じた。
今年度見出した分子を検討するために多くの抗体を購入することが必要であり、次年度使用額は主に抗体購入費として使用する計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Clinicogenetic study of GBA mutations in patients with familial Parkinson's disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Li Y, Sekine T, Funayama M, Li L, Yoshino H, Nishioka K, Tomiyama H, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiol Aging. 巻: 35 ページ: 935.e3-8
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2013.09.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] The evaluation of polyglutamine repeats in autosomal dominant Parkinson's disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita C, Tomiyama H, Funayama M, Inamizu S, Ando M, Li Y, Yoshino H, Araki T, Ichikawa T, Ehara Y, Ishikawa K, Mizusawa H, Hattori N.
  • 雑誌名: Neurobiol Aging. 巻: 35 ページ: 1779.e17-21
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.01.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyses of the MAPT, PGRN, and C9orf72 mutations in Japanese patients with FTLD, PSP, and CBS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogaki K, Li Y, Takanashi M, Ishikawa KI, Kobayashi T, Nonaka T, Hasegawa M, Kishi M, Yoshino H, Funayama M, Tsukamoto T, Shioya K, Yokochi M, Imai H, Sasaki R, Kokubo Y, Kuzuhara S, Motoi Y, Tomiyama H, Hattori N.
  • 雑誌名: Parkinsonism Relat Disord. 巻: 19 ページ: 15-20
  • DOI: 10.1016/j.parkreldis.2012.06.019
  • 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 Lett. 巻: 587 ページ: 1316-1325
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.02.046
  • 査読あり
• [学会発表] A screening of neuroprotective compounds for Parkinson’s disease from herbal medicines. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada D, Fujimaki T, Saiki S, Tashiro E, Funayama M, Imoto M, Hattori N.
  • 学会等名: International Symposium on Mitochondria 2013
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131107-20131107
• [学会発表] 日本人パーキンソン病におけるVPS35 D620N変異の同定. (2013)
  • 著者名/発表者名: 舩山学、安藤真矢、李元哲、柏原健一、村上善勇、石津暢隆、豊田千純子、野口克彦、橋本貴司、中野直樹、佐々木良元、小久保康昌、葛原茂樹、大垣光太郎、山下力、吉野浩代、波田野琢、富山弘幸、服部信孝.
  • 学会等名: 第54回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130531-20130531
• [図書] 別冊 日本臨床 新領域別症候群シリーズ No.27、神経症候群（第2版）（II） －その他の神経疾患を含めて－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 舩山 学、安藤真矢、服部信孝
  • 総ページ数: 903(82-85)
  • 出版者: 日本臨床社