神経細胞におけるp62/Nbr1分子とリソソームの極性に関する研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670099
• 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)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: オートファゴソーム / p62 / NBR1 / リソソーム / ニューロン

研究実績の概要

私達は、リソソームカテプシンD（CD）欠損マウス脳のニューロンにCDの基質を含む異常なリソソーム（GROD）が蓄積すること、オートファジーが誘導されてこのGRODを取り込むオートファゴソームが認められることを、見出した。この異常なリソソームは細胞体や樹状突起には見られるが、軸索やその終末には見られないこと、この解析の過程で選択的オートファジーのアダプタータンパク質であるp62とNBR1もGRODと同様に軸索には見られないこと、さらにその膜上にP62/NBR1とユビキチンが局在することを明らかにしてきた。本年度は、１）成熟ニューロンの軸索にはリソソームは侵入しない：CD欠損小脳プルキンエ細胞の軸索にはspheroid構造が見られ、二重膜構造で囲まれたオートファゴソーム用構造物が集積する。この構造物はLC3陽性で、カテプシンB陰性であり、リソソームの特性を持たなかった。胎生16,17日の大脳皮質より得た初代培養神経細胞PCN）を用いて、軸索における酸性コンパートメントの状態を解析した結果、培養７日（DIV）になると酸性コンパートメントは軸索に見られなくなることが分かった。即ち、成熟したニューロンの軸索にはリソソームは侵入しないことが分かった。２）p62/NBR1の分子形態と局在：p62とNBR1の局在化に必要なドメイン構造を解析した。p62では、N末端のPB1ドメイン（1-103）を欠損したGFP-p62をPCNに発現させ６DIVで観察すると、軸索にも侵入すること、この分子はNative gelで電気泳動すると野生型は重合体の位置に移動するが、欠損分子は単量体で存在することが分かった。即ち、PB１ドメインはp62の重合と細胞体／樹状突起に局在化に必須であることが分かった。NBR1も同様に検討した結果、責任領域はN末端の1-329アミノ酸配列にあることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Property of Lysosomal Storage Disease associated with Midbrain Pathology in the CNS of LAMP-2-deficient Mice. (2015)
  • 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: in press ページ: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CHCHD2 mutations in autosomal dominant late-onset Parkinson’s disease: a genome-wide linkage and sequencing study (2015)
  • 著者名/発表者名: Funayama M, Ohe K, Amo T, Furuya N, Yamaguchi J, Saiki S, Li Y, Ogaki K, Ando M, Yoshino H, Tomiyama H, Nishioka K, Hasegawa K, Saiki H, Satake W, Mogushi K, Sasaki R, Kokubo Y, Kuzuhara S, Toda T, Mizuno Y, Uchiyama Y, Ohno K, Hattori N
  • 雑誌名: Lancet Neurol 巻: 14 ページ: 274-282
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Long-Term Safety Issues of iPSC-Based Cell Therapy in a Spinal Cord Injury Model: Oncogenic Transformation with Epithelial-Mesenchymal Transition. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nori S, Okada Y, Nishimura S, Ssaki T, Itakura G, Kobayashi Y, Renault-Mihara F, Shimizu A, Koya I, Yoshida R, Kudoh J, Koike M, Uchiyama Y, Ikeda E, Toyama Y, Nakamura M, Okano H
  • 雑誌名: Stem Cell Rep 巻: 4 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Axonal accumulation of alpha-synuclein in Gaucher disease model of medaka (Oryzias latipes) does not contribute to neurodegeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Uemura N, Koike M, Ansai K, Kinoshita M, Fujiwara-Ishikawa T, Matsui H, Naruse K, Sakamoto N, Uchiyama Y, Todo T, Takeda S, Yamakado H, Takahashi R
  • 雑誌名: Pros Genetics 巻: 11 ページ: e1005065
  • DOI: 10.1371
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cellular localization and tissue distribution of endogenous DFCP1 protein. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nanao T, Koike M, Yamaguchi J, Sasaki M, Uchiyama Y
  • 雑誌名: Biomed Res 巻: 36 ページ: 121-133
  • DOI: 10.2220
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Super-Ecliptic, pHluorin-mKate2, Tandem Fluorescent Protein-Tagged Human LC3 for the Monitoring of Mammalian Autophagy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanida I, Ueno T, Uchiyama Y
  • 雑誌名: Pros ONE 巻: 9 ページ: e110600
  • DOI: 10.1371
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Increased immunoreactivity of cathepsins in the rat esophagus under chronic acid reflux esophagitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suyama M, Koik M, Asaoka D, Mori H, Oguro M, Ueno T, Nagahara A, Watanabe S, Uchiyama U
  • 雑誌名: J Histochem Cytochem 巻: 62 ページ: 645-660
  • DOI: 10.1369
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spatotemporal expression of TRPM4 in the mouse cochlea. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakuraba M, Murata J, Teruyama R, Kamiya K, Yamaguchi J, Okano Y, Uchiyama Y, Ikeda K
  • 雑誌名: J Neurosci Res 巻: 92 ページ: 1409-1418
  • DOI: 10.1002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nirtic oxide-mediated injury of interstitial cells of Cajal and intestinal dysmotility under endotoxemia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueshima S, Nishida T, Koike M, Matsuda H, Sawa Y, Uchiyama Y
  • 雑誌名: Biomed Res 巻: 35 ページ: 251-262
  • DOI: 10.2220
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pancreatic β cell failure mediated by mTORC1 hyperactivity and autophagic Pancreatic β cell failure mediated by mTORC1 hyperactivity and autophagic impairment. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bartolome A, Kimura-Koyanagi M, Asahara S, Guillén C, Teruyama K, Inoue H, Shimizu S, Kanno A, García-Aguilar A, Koike M, Uchiyama Y, Benito M, Noda T, Kido Y
  • 雑誌名: Diabetes 巻: 63 ページ: 2996-3008
  • DOI: 10.2337
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: 731 ページ: 88-92
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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 SN, Shimogori T, Hattori N, Nukina N
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 5 ページ: 3354
  • DOI: 10.1038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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, Kurosaki 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 / オープンアクセス
• [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: 34 ページ: 1290-1299
  • DOI: 10.1128
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunocytochemical study of the autophagy marker microtubule-associated protein 1 light chain 3 in normal and steatotic human livers. (2014)
  • 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: Hepatol Res 巻: 44 ページ: 779-787
  • DOI: 10.1111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: 第５５回に本組織細胞化学会総会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] オートファジーと認知症 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内山安男
  • 学会等名: 第２０回近畿老年期認知症研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-07-05
  • 招待講演