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2014 年度 実施状況報告書

個体遺伝学による神経変性の普遍的分子機構解明:細胞内蛋白質輸送異常の関与

研究課題

研究課題/領域番号 26350982
研究機関東邦大学

研究代表者

曽根 雅紀  東邦大学, 理学部, 准教授 (00397548)

研究分担者 田村 拓也  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (80396647)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードショウジョウバエ / 神経変性 / 神経変性疾患 / アルツハイマー病 / 認知症 / 細胞内タンパク質輸送
研究実績の概要

われわれはこれまでに、細胞内タンパク質トラフィッキングの過程に生じた異常が、神経変性を引き起こす重要なメカニズムであることを、独自の研究から明らかにしてきた。そこで本研究では、われわれが独自に発見した、アルツハイマー病原因分子APPの細胞内輸送調節分子であるyataと、小胞体上の輸送調節部位で機能する前頭側頭型認知症(FTD)原因分子との二つの分子に着目し、これらの分子の変異体ショウジョウバエについて遺伝学的解析を行うことによって、ショウジョウバエ神経変性変異体とヒト神経変性疾患に共通する、進化的に保存されている神経変性の普遍的分子機構を明らかにすることを目指している。アルツハイマー病の原因分子であるAPPは、ニューロンの細胞体から軸索輸送によってシナプスに輸送され、シナプス形成を促進することが知られている。ショウジョウバエyata変異体では、ハエ内在性APPの輸送阻害が、末梢運動ニューロンでも観察される。そこで本研究では、ニューロンの細胞体、軸索束、神経筋シナプスが空間的に明瞭に分離している幼虫運動ニューロンの系において、発現誘導したヒト野生型APP、およびヒトアルツハイマー病型変異APPの輸送に対する、yata変異の影響を調べた。まず、抗APPを用いた免疫染色法による解析から、yata変異によってAPP輸送が阻害されることがわかった。次に、ヒトAPP発現誘導による既知の効果である、神経筋シナプスの数の増加に対するyata変異の影響を調べ、ヒトAPPとyataヌル変異との間に予想外の遺伝学的相互作用が生じていることを見出した。これについては今後さらに解析を進めていく予定である。同時に、成虫の脳および複眼におけるyata変異体の微細形態、および前頭側頭型認知症原因分子変異体の脳表現型の形態についても、遺伝学的手法を用いた解析を進めた。

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

yata変異体幼虫運動ニューロンの解析、yata変異体微細形態、前頭側頭型認知症原因分子変異体の脳形態、のいずれについても、計画通りの解析が順調に進んでいる。特に、運動ニューロンの系については、予想外の興味深い遺伝学的相互作用を見出すことに成功している。

今後の研究の推進方策

yata変異体微細形態、前頭側頭型認知症原因分子の脳形態については、今後も遺伝学的解析を進めていく。運動ニューロンの系において観察された予想外の遺伝学的相互作用については、他の分子の関与が示唆されるため、今後はいかなる分子がいかなるメカニズムでアルツハイマー病原因分子APPの分子機能に関与しているのかを、遺伝学的手法を用いて明らかにしていくことを計画している。

次年度使用額が生じた理由

実験に使う消耗品を節約して使用した結果、予想よりも使用額が少なくなった。

次年度使用額の使用計画

今年度に得られた予想外の結果について、次年度にさらに解析を進めていくため、そのための実験のための消耗品費として使用する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] HMGB1 facilitates repairof mitochondrial DNA damage and extends the lifespan of mutant ataxin-1 knock-in mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Ito, Kyota Fujita, Kazuhiko Tagawa, Xigui Chen, Hidenori Homma, Toshikazu Sasabe, Jun Shimizu, Shigeomi Shimizu, Takuya Tamura, Shin-ichi Muramatsu, Hitoshi Okazawa
    • 雑誌名

      EMBO molecular medicine

      巻: 7 ページ: 1-123

    • DOI

      10.15252/emmm.201404392

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systematic analysis of fly models with multiple drivers reveals different effects of Ataxin-1 and Huntingtin in neuron subtype-specific expression.2014

    • 著者名/発表者名
      Risa Shiraishi, Takuya Tamura, Masaki Sone, Hitoshi Okazawa
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 ページ: e116567

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0116567

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 神経変性疾患の細胞死とHippo pathway -神経変性はHippo pathwayで制御されるか?2014

    • 著者名/発表者名
      田村拓也、岡澤均
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 251 ページ: 449-454

  • [学会発表] ショウジョウバエ個体内生理的条件におけるβガラクトシダーゼ活性の検討2014

    • 著者名/発表者名
      妻木廣平、曽根雅紀
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-26
  • [学会発表] 脊髄小脳変性症1型の分子病態コアネットワークの解明2014

    • 著者名/発表者名
      田村拓也、Barclay S Sam、藤田慶大、伊藤日加瑠、本木和美、島村徹平、田川一彦、勝田明寿香、曽根雅紀、井元清哉、宮野悟、岡澤均
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-26
  • [学会発表] ショウジョウバエアルツハイマー病モデルにおけるyata遺伝子によるAPP輸送制御2014

    • 著者名/発表者名
      矢島隆明、田村拓也、岡澤均、曽根雅紀
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25
  • [学会発表] Systems biology analysis of Drosophila in vivo screen data elucidates core networks for DNAdamage repair in SCA1.2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tamura, Sam S. Berclay, Kyota Fujita, Hikaru Ito, Kazumi Motoki, Teppei Shimamura, Kazuhiko Tagawa, Asuka Katsuta, Hiroki Shiwaku, Masaki Sone, Seiya Imoto, Satoru Miyano, Hitoshi Okazawa
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] A functional deficiency of TERA/VCP/p97 contributes to impaired DNA repair in multiplepolyglutamine diseases.2014

    • 著者名/発表者名
      Kyota Fujita, Yoko Nakamura, Tsutomu Oka, Hikaru Ito, Takuya Tamura, Kazuhiko Tagawa, Toshikazu Sasabe, Asuka Katsuta, Kazumi Motoki, Hiroki Shiwaku, Chisato Yoshida, Masaki Sone, Hitoshi Okazawa
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] 昆虫モデルから見る神経疾患の特異性と普遍性2014

    • 著者名/発表者名
      田村拓也、岡澤均
    • 学会等名
      第7回分子高次機能研究会
    • 発表場所
      KKR沼津はまゆう(静岡県沼津市)
    • 年月日
      2014-08-25
  • [学会発表] 脊髄小脳失調症1 型におけるDNA損傷修復異常のコアネットワーク解析2014

    • 著者名/発表者名
      田村拓也、Barclay S Sam、藤田慶大、伊藤日加瑠、本木和美、島村徹平、田川一彦、勝田明寿香、曽根雅紀、井元清哉、宮野悟、岡澤均
    • 学会等名
      第55回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-06-06
  • [学会発表] 複数のポリグルタミン病に共通するTERA/VCP/p97のDNA損傷修復機能不全2014

    • 著者名/発表者名
      藤田慶大、中村蓉子、岡努、伊藤日加瑠、田村拓也、田川一彦、笹邊俊和、勝田明寿香、本木和美、塩飽裕紀、吉田千里、曽根雅紀、岡澤 均
    • 学会等名
      第55回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-06-06
  • [学会発表] 脊髄小脳失調症1 型におけるDNA損傷修復異常のコアネットワーク解析2014

    • 著者名/発表者名
      田村拓也、Barclay S Sam、藤田慶大、伊藤日加瑠、本木和美、島村徹平、田川一彦、勝田明寿香、曽根雅紀、井元清哉、宮野悟、岡澤均
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-05-23
  • [学会発表] TERA/VCP/p97のDNA修復機能不全は複数の神経変性疾患に関与する2014

    • 著者名/発表者名
      藤田慶大、中村蓉子、岡努、伊藤日加瑠、田村拓也、田川一彦、笹邊俊和、勝田明寿香、本木和美、塩飽裕紀、吉田千里、曽根雅紀、岡澤均
    • 学会等名
      第55回日本神経学会学術大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-05-23

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公開日: 2016-05-27  

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