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脳神経科学研究センタータンパク質構造疾患研究チーム

チームリーダー田中元雅（Ph.D.）

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研究概要

当研究チームでは、神経科学、遺伝学、化学生物学、構造生物学などの様々な手法を用いて、タンパク質のフォールディング異常が関わる生命現象の解明を目指した研究を展開しています。なかでも、神経変性・精神疾患に着目し、タンパク質の異常凝集が神経細胞の機能や神経回路に与える影響を解析することで、同疾患の発症機序解明を目指します。また、これらの研究を行う上で必要とされる新たな技術開発にも注力しています。特に、新規なプロテオミクスやゲノミクス解析技術の開発を行い、細胞老化や翻訳異常の実態を解明します。さらに、アミロイド研究のモデルとして優れた酵母プリオンの系を用いて、構造生物学的な解析からアミロイドの生成、脱凝集、伝播における分子メカニズムの解明を目指します。

研究主分野

総合生物

研究関連分野

医歯薬学

キーワード

精神・神経変性疾患
タンパク質凝集
アミロイド
新生鎖の生物学

主要論文

1.Endo R., Chen Y.K., Burke J., Takashima N., Suryawanshi N., Hui K.K.,Miyazaki T., Tanaka M.:
"Dysregulation of ribosome-associated quality control elicits cognitive disorders via overaccumulation of TTC3."
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 120, e2211522120 (2023).
doi: 10.1073/pnas.2211522120
2.Nakagawa Y., Shen C-h,, Komi Y., Sugiyama S., Kurinomaru T., Tomabechi Y., Krayukhina E., Okamoto K., Yokoyama T., Shirouzu M., Uchiyama S., Inaba M., Niwa T., Sako Y., Taguchi H., Tanaka M.:
"Amyloid conformation-dependent disaggregation in a reconstituted yeast prion system."
Nat. Chem. Biol., 18, 321-331 (2022).
3.Shida T., Kamatari Y.O., Yoda T., Yamaguchi Y., Feig M., Ohhashi Y., Sugita Y., Kuwata K., and Tanaka M.:
"Short disordered protein segment regulates cross-species transmission of a yeast prion."
Nat. Chem. Biol., 16, 756-765 (2020) (cover).
4. Sugiyama, S., Tanaka, M.:
"Distinct segregation patterns of yeast cell-peripheral proteins uncovered by a method for protein segregatome analysis."
Proc Natl Acad Sci U. S. A., 116, 8909-8918 (2019).
5.Hui, K.K., Takashima, N., Watanabe, A., Chater, T.E., Matsukawa, H., Nekooki-Machida, Y., Nilsson, P., Endo, R., Goda, Y., Saido, T.C., Yoshikawa, T., Tanaka., M.:
"GABARAPs dysfunction by autophagy deficiency in adolescent brain impairs GABA_A receptor trafficking and social behavior."
Science Advances, 5(4), eaau8237 (2019).
6.Endo R., Takashima N., Nekooki-Machida Y., Komi Y., Hui K.K., Takao M., Akatsu H., Murayama S., Sawa A., and Tanaka M.:
"TDP-43 and DISC1 Co-Aggregation Disrupts Dendritic Local Translation and Mental Function in FTLD."
Biol.Psychiatry, 84, 509-521 (2018).
7.Chen C.W., Tanaka M.:
"Genome-Wide Translation Profiling by Ribosome-Bound tRNA Capture."
Cell Rep., 23, 608-621 (2018).
8.Ohhashi Y., Yamaguchi Y., Kurahashi H., Kamatari Y.O., Sugiyama S., Uluca B., Piechatzek T., Komi Y., Shida T., Muller H., Hanashima S., Heise H., Kuwata K, and Tanaka M.:
"Molecular basis for diversification of yeast prion strain conformation."
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 115, 2389-2394 (2018).
9.Tanaka, M., Ishizuka, K., Nekooki-Machida, Y., Endo, R., Takashima, N., Sasaki, H., Komi, Y., Gathercole, A., Huston, E., Ishii, K., Hui, K.K., Kurosawa, M., Kim, S.H., Nukina, N.,Takimoto, E., Houslay, M.D., and Sawa, A.:
"Aggregation of scaffolding protein DISC1 dysregulates phosphodiesterase 4 in Huntington's disease."
J. Clin. Invest., 127, 1438-1450 (2017).
10.Suzuki, G., Weissman, J.S., and Tanaka, M.:
"[KIL-d] protein element confers antiviral activity via catastrophic viral mutagenesis."
Mol. Cell, 60, 651-660 (2015).