神経細胞内の異常なリソソームとオートファゴソームの関わりについての遺伝学的研究

2015 年度 実績報告書

• 研究領域: オートファジーの集学的研究：分子基盤から疾患まで
• 研究課題/領域番号: 26111519
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 小池 正人 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80347210)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: LAMTOR1 / リソソーム / mTORC1 / 髄鞘 / ノックアウトマウス

研究実績の概要

HeLa細胞において、Lamp1陽性リソソームにおけるp18(LAMTOR1)の免疫陽性反応が分裂期で低下する傾向を見いだした。そこで、同調培養によりS・early G１・late G1・G2/M期の細胞を分取しウエスタンブロットを行い、G2/M期でp18、mTORC1の下流の標的タンパク質S6Kのリン酸化の減少を認めた。一方、WYE354投与や飢餓の誘導によるmTORC1の活性化の阻害はp18の量に影響を及ぼさなかった。以上は、分裂期のp18の減少がトリガーとなりmTORC1の活性化が抑制されることを示唆する。分裂期におけるepoxomicine投与によりp18の量が回複し、プルダウンアッセイによるユビキチン化タンパク質の検討により、G2/M期の細胞でp18抗体陽性のユビキチン化タンパク質の増加を認めたことから、分裂期のp18の減少へのユビキチン・プロテアソーム系の関与が示唆された。
次に、p18/LAMTOR1の中枢神経系特異的遺伝子欠損マウスを解析した結果、新生仔は体重が対照群より軽く、生後14日前後で致死となることを見出した。生後14日目のマウス脳を用いた免疫組織化学的解析により、ニューロン、アストロサイト、ミクログリアでは顕著な変化が観察されなかったのに対して、p18/LAMTOR1の中枢神経系特異的遺伝子欠損マウスでは、成熟したオリゴデンドロサイトのマーカータンパク質の発現が全脳にわたって消失していた。さらに、透過型電子顕微鏡をもちいた形態学的解析により、脳梁及び小脳における軸索の髄鞘化をほとんど認めなかった。以上の結果は、mTORC1の活性がオリゴデンドロサイトの分化に重要な働きがあることを示唆するものである。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ユトレヒト大学医学部(オランダ)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: ユトレヒト大学医学部
• [雑誌論文] Neuroprotection by selective neuronal deletion of autophagy-related gene ATG7 in neonatal brain injury (2016)
  • 著者名/発表者名: Xie, C., Ginet, V., Sun, Y., Koike, M., Zhou, K., Li, T., Li, H., Li, Q., Wang, X., Uchiyama, Y., Truttmann, AC., Kroemer, G., Puyal, J., Blomgren, K., Zhu, C
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 12 ページ: 410-423
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1132134
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lysosomal neutralization triggered by Zn2+ accumulation through ZnT2 inhibits autophagy (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada, D., Saiki, S., Furuya, N., Ishikawa, K., Imamichi, Y., Kambe, T., Fujimura, T., Ueno, T., Koike, M., Hattori, N
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 471 ページ: 109-116
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.01.171
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The ablation of mitochondrial protein phosphatase pgam5 confers resistance against metabolic stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Sekine S., Yao, A., Hattori, K., Sugawara, S., Naguro, I., Koike, M., Uchiyama, Y., Takeda, K., Ichijo, H
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 6 ページ: 82-92
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2016.01.031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A specific tripeptidyl substrate for tripeptidyl peptidase activity is effectively hydrolyzed by alanyl aminopeptidase/aminopeptidase N/CD13 in the rat kidney (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibata, M., Koike, M., Kusumi, S., Sato, N., Uchiyama, Y
  • 雑誌名: Arch Histol Cytol. 巻: 76 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1679/aohc.76.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macroautophagy is essential for killing of Burkholderia pseudomallei in human neutrophils (2015)
  • 著者名/発表者名: Rinchai, D., Riyapa, D., Buddhisa, S., Utispan, K., Titball, R.W., Stevens, P.M., Stevens, J.M., Ogawa, M., Tanida, I., Koike, M., Uchiyama, Y., Ato, M., Lertmemongkolchai, Gv
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 11 ページ: 748-755
  • DOI: 10.1080/15548627.2015.1040969
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] VPS29-VPS35 intermediate of retromer is stable and may be involved in the retromer complex assembly process (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuse, A., Furuya, N., Kakuta, S., Inose, A., Sato, M., Koike, M., Saiki, S., Hattori, N
  • 雑誌名: FEBS lett 巻: 589 ページ: 1430-1436
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.04.040
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human herpesvirus 6A U14 is important for virus maturation (2015)
  • 著者名/発表者名: Mori, J., Tang, H., Kawabata, A., Koike, M., Mori, Y
  • 雑誌名: J Virol 巻: 90 ページ: 1677-1681
  • DOI: 10.1128/JVI.02492-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] ライソゾーム分解系 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小池正人
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 66 ページ: 496-497
• [学会発表] Cellular localization and tissue distribution of endogenous DFCP1 protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., Nanao, T., Yamaguchi, J., Sasaki, M., Uchiyama, Y
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-31
• [学会発表] オリゴデンドロサイト分化における mTORC1活性化の意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 砂堀毅彦、名田茂之、岡田雅人、内山安男、小池正人
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-31
• [学会発表] 糸球体足細胞における突起とスリット膜の発生過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市村浩一郎、角田宗一郎、川崎優人、小池正人、坂井建雄
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-31
• [学会発表] ゴルジ体の形成異常に起因する神経病態発症機序の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 曽高友深、角田宗一郎、前田祐輔、木下タロウ、渡辺雅彦、崎村建司、内山安 男、小池正人
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-31
• [学会発表] 類鼻疽菌に感染した好中球に誘導されるオートファジー関連構造体についての解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷田以誠、Darawan Rinchai、小川道永、小池正人、内山安男、Ganjana Lertmemongkolchai、阿戸学
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-31
• [学会発表] An immunoelectron microscopy protocol for high resolution endogenous LC3 localization (2016)
  • 著者名/発表者名: Ann De Maziere、Suzanne van Dijk、Masato Koike、Cilia de Heus、 Judith Klumperman
  • 学会等名: Gordon Research Conference Autophagy in Stress, Development & Disease
  • 発表場所: ヴェンチュラ（アメリカ）
  • 年月日: 2016-03-20 – 2016-03-25
  • 国際学会
• [学会発表] オメガソームマーカーDFCP1の内在性分子の細胞内局在と組織分布 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小池正人、七尾友久、山口隼司、内山安男
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] 転写因子NF-Yの機能欠損は細胞種特異的な神経変性病態を示す (2015)
  • 著者名/発表者名: 山中智行、戸崎麻子、宮崎晴子、黒澤大、小池正人、内山安男、Sankar N Maity、三澤日出巳、服部信孝、貫名信行
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] 変異SOD1発現ALSマウスモデルの運動ニューロン変性はNrf2ではなく、p62/SQSTM1の機能喪失に より悪化する (2015)
  • 著者名/発表者名: 三井駿、久保瑞希、潘雷、大友麻子、小池正人、内山安男、青木正志、山本 雅之、石井哲郎、柳川徹、Hui-Fang Shang、吉井文均、秦野伸二
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] Cellular localization and tissue distribution of endogenous DFCP1 protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Koike, M., Nanao, T., Yamaguchi, J., Sasaki, M., Uchiyama, Y
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2015-06-30 – 2015-07-02
• [備考] 順天堂大学大学院医学研究科
  • URL: http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/shinkei_kozo/