2016 Fiscal Year Research-status Report
神経細胞における新たな小胞体ストレス応答機構の解明
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15K06762
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
山中 智行 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (00381575)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下郡 智美 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (30391981)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経変性 / 小胞体 / 転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに転写因子NF-Yについて、これをマウス大脳の錐体神経細胞でノックアウトしたところ、小胞体に異常タンパク質が蓄積し神経細胞の脱落・変性を引き起こすことを見出してきた（Yamanaka T et al. Nat Commun 2014）。さらに、中枢神経系での別の神経細胞でのNF-Yノックダウン・ノックアウトの影響を調べたところ、線条体有棘神経細胞や小脳プルキンエ細胞ではタンパク質蓄積病態を引き起こすものの、運動ニューロンでは観察されないことを見出していた。今年度は、運動ニューロンでは主要な小胞体シャペロンであるGrp78/Bipの発現が消失していることを見出し、これが運動ニューロン特異的な病態に関わっていることが示唆された。実際、線条体有棘神経細胞でGrp78/Bipの発現を減少させると、NF-Yノックダウンによるタンパク質蓄積病態が抑制されたことから、この可能性が支持された。よって、タンパク質蓄積病態の進行には小胞体シャペロンGrp78/Bipが関わっていることが初めて明らかとなった。これらをまとめ、論文発表するとともに（Yamanaka T et al. Sci Rep 2016）、プレスリリースを行った（同志社大学）。また、分子生物学会のシンポジウムにて報告した。また慶応大学との共同研究により、運動ニューロンでのノックアウトに使用したVAChT-creトランスジェニックマウスについて、運動ニューロンの中でもslow motor neuronに選択的にcreが発現していることを明らかとし、論文発表した（Misawa H et al. Genesis. 2016）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
中枢神経系でのNF-Y欠損による神経変性病態と遺伝子発現異常の特異性を調べることにより、少なくとも小胞体シャペロンの発現制御が小胞体病態の進行に必須であることが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
セルソーターにより神経細胞のみを分離・回収し、変性神経細胞での遺伝子発現異常を明らかとする。これら遺伝子について、培養細胞系にて、小胞体形態やタンパク質蓄積などへの関与を調べ、小胞体病態にいたる分子機構の実体の同定を目指す。
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| Causes of Carryover |
現在、セルソーターで得られた変性神経細胞について、遺伝子発現解析を試みており、興味深い結果が得られつつあるが、実験をさらに行うことにより、最終的な結論が得られると考えている。今年度中に終わる目途は立たず、次年度も解析を進めることが必要となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、遺伝子発現アレイや次世代シーケンス解析などの遺伝子工学試薬に費用がかかり、また、細胞培養関連試薬にも多額の費用が必要である。これらのために、研究費の一部を次年度に回し、研究を遂行する。
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[Journal Article] Differential roles of NF-Y transcription factor in ER chaperone expression and neuronal maintenance in the CNS.2016
Author(s)
Yamanaka T, Tosaki A, Miyazaki H, Kurosawa M, Koike M, Uchiyama Y, Maity SN, Misawa H, Takahashi R, Shimogori T, Hattori N, Nukina N.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 6
Pages: 34575
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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