2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of tau protein aging and neurodegeneration
| Project Area | Prevention of brain protein aging and dementia |
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| Project/Area Number |
26117004
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
高島 明彦 学習院大学, 理学部, 教授 (00154774)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久永 眞市 首都大学東京, 理学研究科, 客員教授 (20181092)
石垣 診祐 名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (40378170)
宮坂 知宏 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (90342857)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | タウタンパク質 / Aβ / 老化 / 認知症 / 脳機能 / 凝集 / リン酸化 / 神経細胞死 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この計画班ではタウタンパク質の生理機能が加齢に伴い神経変性を引き起こす凝集体形成を行うまでの分子機構を明らかにすることを目的にしている。
タウリン酸化に関して霊長類モデルとして使用されているマーモセットの内在性タウについて調べた。リン酸化に関して生後直後に増大し成体になるとリン酸化タウの減少が観察された。タウの配列、アイソフォームの観察からマーモセットには霊長類特有の配列が欠損し、アイソフォーム変化も齧歯類と同様の変化を示した。
ヒト脳では生体においても4R,3Rタウのアイソフォームが存在している。これらタウアイソフォームの役割を調べたところ4Rタウノックインのホモマウスにおいて、有意に成体神経新生細胞数が減少することを見出した。またタウノックアウトマウスでは新生細胞の移動距離が増加しており、このことはタウが微小管の安定化を促進することより、タウの喪失によって新生神経細胞の移動性が増加することを反映していると推測された。
タウの分布についての検討ではタウは主に無髄線維およびオリゴデンドロサイトに局在し、タウ病変が好発する錐体細胞では相対的なタウの発現量は低かった。タウの発現制御機構について転写因子としてSOX11/12 を同定した。転写によって生成されたタウmRNAはRNA結合タンパク質と複合体を作り細胞体、樹状突起に存在している。神経過活動によりmRNAからの翻訳活性化が起こり、後シナプス領域でタウ発現が起こる。このタウの役割を調べるためグルタミン酸刺激後のAMPA受容体の１分子観察を行った。その結果、グルタミン酸刺激によってAMPA受容体の移動速度は増大するがタウがないと細胞内への取り込みが阻害されシナプス外でのAMPA受容体の移動が阻害されることが明らかになった。このことからシナプスにおけるタウの増大はAMAP受容体を取り込み神経過活動を抑制する補償機構として作用し得ることが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Development of a single cell analysis tool for neuroscience on 2D planar-patch-clamp plate with positional information2019
Author(s)
Ishigaki S, Uno H, Wang Z-H, Ukita Y, Bhardwaj R, Tue PT, Hashimoto S, Oka T, Kawahara K, Sobue G, Urisu T, Takamura Y
Organizer
The 12th International workshop on approaches to single cell analysis
Int'l Joint Research
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[Presentation] Tau in marmoset brains, its isoform expression and phosphorylation.2019
Author(s)
Sharma, G., Huo, A., Kimura, T., Shiozawa, S., Kobayashi, R., Sahara, N., Ishibashi, M., Ishigaki, S., Saito, T., Ando, K., Murayama, S., Hasegawa, M., Sobue, G., Okano, H., Hisanaga, S.
Organizer
AD/PD 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of a single cell analysis tool for neurological disorders on 2D planar-patch-clamp plate with positional information2018
Author(s)
Ishigaki S, Uno H, Wang Z-H, Ukita Y, Bhardwaj R, Tue PT, Hashimoto S, Oka T, Kawahara K, Takamura Y, Urisu T, Sobue G
Organizer
The 48th Society for Neuroscience annual meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Aberrant interaction between FUS and SFPQ in the nucleus of neurons in sporadic FTLD/ALS and PSP brains（ポスター）2018
Author(s)
Fujioka Y, Ishigaki S, Riku Y, Ishibashi M, Yokoi S, K. Endo K, Iwade N, Kawai K, Watanabe H, Katsuno M, Yoshida M, Sobue G
Organizer
The 48th Society for Neuroscience annual meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] ALS/FTLDおよび4R-tau優位のタウオパチーにおけるFUSとSFPQの結合性の低下 Aberrant interaction between FUS and SFPQ in FTLD/ALS and 4R-tau dominant tauopathies2018
Author(s)
Ishigaki S, RIku Y, Fujioka Y, Yokoi S, Endo K, Iwade N, Kawai K, Ishibashi M, Watanabe H, Katsuno M, Yoshida M, Sobue G
Organizer
The 41st annual Meeting of the Japan Neuroscience Society 2018
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[Presentation] マーモセット尾状核でのFUS KDは、グリア炎症を伴い神経線維の短縮を引き起こす Silencing of FUS in common marmoset caudate induces shortening of fiber tracts accompanied with glial inflammation2018
Author(s)
Endo K, Ishigaki S, Watanabe H, Hatanaka N, Hata J, Watakabe A, Nambu A, Okano H, Yamamori T, Katsuno M, Sobue G
Organizer
The 41st annual Meeting of the Japan Neuroscience Society 2018/7/26-29 Kobe, Japan
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[Presentation] In vitro disease modeling of the FTDP-17 TAU R406W mutation using patient-derived iPSCs.2018
Author(s)
Nakamura M, Watanabe H, Shiozawa S, Maeda S, Hisanaga SI, Sahara N, Kimura T, Miyasaka T, Takashima A, Ikeuchi T, Okano H
Organizer
Neuroscience 2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] Lemur kinase 1 (LMTK1A) regulates dendritic spine formation through the TBC1D9B Rab11 GAP and Rab11 cascade.2018
Author(s)
Nishino, H., Saito, T., Takano, T., Tsutsumi, K., Ando, K., Tomomura, M., Fukuda, M., Hisanaga, S.
Organizer
第69回日本細胞生物学会
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[Presentation] The role of Thr231 phosphorylation of tau on its localization into the nucleus.2018
Author(s)
Zhu, Y., Kimura, T., Kikuchi, C., Wei, R., Ando, K., Hisanaga, S.
Organizer
15th meeting of APSN
Int'l Joint Research
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[Presentation] In vivo phosphorylation of tau in brains of Marmoset, a non-human Primate.2018
Author(s)
Hisanaga, S., Shiozawa, S., Kobayashi, R., Murayama, S., Saito, T., Ando, K., Okano, H., Kimura, T., Sharma, G.
Organizer
第61回日本神経化学会大会
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[Presentation] Lemur kinase 1 (LMTK1) regulates dendritic spine formation through Rab11-dependent endosomal trafficking.2018
Author(s)
Nishino, H., Saito, T., Ando, K., Tomomura, M., Fukuda, M., Hisanaga, S.
Organizer
アメリカ神経科学会大会 （Neuroscience 2018）
Int'l Joint Research
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