神経性セロイドリポフスチン症の原因遺伝子欠損に基づくオートファジー新規役割の解析

基于导致神经源性蜡质脂褐质沉着症的基因缺陷分析自噬的新作用

基本信息

批准号：
21K15198
负责人：
山口隼司
金额：
$ 3万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15198/
关键词：
リソソームオートファジーカテプシンD p62 Atg7

项目摘要

本研究課題では、神経性セロイドリポフスチン症（NCL)のモデルマウスであるカテプシンD（CTSD）欠損マウスの脳内に蓄積する異常リソソームとオートファジーとの関連について解析を進めている。CTSD欠損マウス神経細胞内に認められる肥大化した異常リソソームの表面近傍にはユビキチンやp62が集積する。また、一部の異常リソソームはオートファゴソーム様の二重膜構造に取り囲まれることから、これらの異常リソソームは選択的オートファジーの標的となる可能性を示してきた。令和4年度には、p62とリソソームマーカータンパク質であるLamp1等がほとんど共局在しないことを明らかにした。そこで、所属研究室にて開発したIn resin CLEM法を用いてp62陽性構造とLamp1陽性構造の違いを解析したところ、p62は外膜構造が変性した異常リソソームの表面近傍に集積していることを見出した。また、新たに習得したオスミウム浸軟法を用いた解析から、異常リソソームの内容物は密に凝集した構造であることが分かった。これらの結果から、CTSD欠損マウスで認められる異常リソソームは、内容物の凝集と外膜構造の変性が生じた後、ユビキチンやp62の集積を介してオートファゴソーム様二重膜構造に取り囲まれる可能性が示唆された。加えて、CTSD欠損マウスの臓器間の違いについても検討を加えた。生後23日齢のマウスを用いた解析から、p62は脳や脊髄では増加するが、心臓、肝臓、腎臓等の他の臓器では野生型と比較して有意な変化がないことが分かった。これらの研究結果について国内学会にて発表した。また、中枢神経系特異的CTSD単独欠損マウスの脳内へのユビキチンやp62等の蓄積については、令和4年度に共同筆頭著者として論文投稿した。さらに、以降の解析結果については現在論文を作成している段階である。

在这个研究项目中，我们正在分析自噬与组织蛋白酶 D (CTSD) 缺陷小鼠大脑中积聚的异常溶酶体之间的关系，这些小鼠是神经源性蜡质脂褐质沉着症 (NCL) 的小鼠模型。泛素和 p62 在 CTSD 缺陷小鼠神经元中发现的增大的异常溶酶体表面附近积聚。此外，由于一些异常溶酶体被类似自噬体的双层膜结构包围，因此研究表明这些异常溶酶体可能是选择性自噬的靶标。在 2020 财年，我们发现 p62 和溶酶体标记蛋白（例如 Lamp1）很难共定位。因此，我们利用本实验室开发的树脂内CLEM方法分析了p62阳性结构和Lamp1阳性结构之间的差异，发现p62聚集在外膜结构退化的异常溶酶体的表面附近。此外，使用新获得的锇浸渍法进行分析表明，异常溶酶体的内容物具有致密聚集的结构。这些结果表明，在 CTSD 缺陷小鼠中观察到的异常溶酶体可能通过内容物聚集和外膜结构退化后泛素和 p62 的积累而被自噬体样双膜结构包围。此外，我们还研究了 CTSD 缺陷小鼠的器官之间的差异。对 23 日龄小鼠的分析显示，与野生型小鼠相比，p62 在大脑和脊髓中增加，但在其他器官（如心脏、肝脏和肾脏）中没有显着变化。这些研究成果在国内学术会议上发表。此外，我在2020财年作为共同主要作者提交了一篇关于仅缺乏中枢神经系统特异性CTSD的小鼠大脑中泛素、p62等积累的论文。此外，我们目前正在准备有关后续分析结果的论文。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Homeostatic p62 levels and inclusion body formation in CHCHD2 knockout mice

DOI：
10.1093/hmg/ddab057
发表时间：
2021-02-25
期刊：
HUMAN MOLECULAR GENETICS
影响因子：
3.5
作者：
Sato, Shigeto;Noda, Sachiko;Hattori, Nobutaka
通讯作者：
Hattori, Nobutaka

カテプシンD欠損マウス神経細胞内に蓄積する異常リソソームを標的とした選択的オートファジーの解析

针对组织蛋白酶 D 缺陷型小鼠神经元中积累的异常溶酶体的选择性自噬分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sato Shigeto;Noda Sachiko;Torii Satoru;Amo Taku;Ikeda Aya;Funayama Manabu;Yamaguchi Junji;Fukuda Takahiro;Kondo Hiromi;Tada Norihiro;Arakawa Satoko;Watanabe Masahiko;Uchiyama Yasuo;Shimizu Shigeomi;Hattori Nobutaka;山口隼司
通讯作者：
山口隼司