アルカデイン代謝産物を利用したAD生化学的診断法の開発

• Project/Area Number: 20023001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鈴木 利治 Hokkaido University, 大学院・薬学研究院, 教授 (80179233)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥7,600,000 (Direct Cost: ¥7,600,000); Fiscal Year 2009: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2008: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
• Keywords: アルツハイマー病 / 生化学的診断法 / 認知症 / バイオマーカー / アルカデイン / βアミロイド / セクレターゼ / APP

Research Abstract

アルカデイン(Alc)は、アルツハイマー病(AD)の発症に深く関わるアミロイドβタンパク質(Aβ)の前駆体であるAPPと極めて類似した機能、構造、発現・分布、代謝を受けるI型の膜タンパク質である。神経細胞ではAlcはAPPと、細胞質X11Lタンパクを介して三量体を形成するが、X11L不在下で協調的な代謝を受ける。AlcはAPPαセクレターゼおよびγセクレターゼによる切断を受けp3-Alcフラグメントを分泌する。P3-AlcはAβのように凝集性を示さないため、p3-Alcの量的もしくは質的変化はAβの生成のsurrogateマーカーとなる。昨年、3種類のAlcα、Alcβ、Alcγを発現する細胞から単離したp3-Alcの一次構造をMALDI TOF/MS MS/MS解析により決定し、特異抗体を作製した。抗体を用いて、ヒト脳脊髄液(CSF)中p3-Alcを検出し、遺伝子変異がない孤発性アルツハイマー病でもp3-Alcの質的変化があることを示し、一定数の孤発性アルツハイマー病患者は、γセクレターゼの機能変化によって生ずる仮説を提唱した。また、p3-Alcαに関しては、髄液と血中のp3-Alcを定量出来るsELISA法を開発できた。これらの成果は、将来的にADの早期発見や発症機構別治療法の選択に貢献すると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Alcadein cleavages by APP α-and γ-secretases generate small peptides p3-Alcs indicating Alzheimer disease-related γ-secretase dysfunction (2009)
  • Author(s): Hata, S., (18名略), Suzuki, T.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 284 Pages: 36024-36033
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of APP-containing vesicle trafficking and production of β-amyloid by AID/DHHC-12 protein (2009)
  • Author(s): Mizumaru, C., (5名略), Suzuki, T.
  • Journal Title: J.Neurochem. 111 Pages: 1213-1224
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metabolic stabilization of p53 by FE65 in the nuclear matrix of osmotically stressed cells (2009)
  • Author(s): Nakaya, T., Kawai, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: FEBS J. 276 Pages: 6364-6374
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prostaglandin E2 stimulates the production of amyloid-β peptide through internalization of EP4 receptor (2009)
  • Author(s): Hoshino, T., (6名略)Suzuki, T., Mizushima, T.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 284 Pages: 18493-18502
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] X11-like protein deficiency is associated with impaired conflict resolution in mice (2009)
  • Author(s): Sano, Y., (3名略)Suzuki, T., Murphy, N.P., Itohara, S.
  • Journal Title: J.Neurosci. 29 Pages: 5884-5896
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphorylation the amino-terminal region of X11L regulates its inter action with APP. (2009)
  • Author(s): Sakuma, M., (7名略)Suzuki, T.
  • Journal Title: J.Neurochem. 109 Pages: 465-475
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amyloid-dependent triosephosphate isomerase nitrotyrosination induces glycation and tau fibrillation (2009)
  • Author(s): Guix, F.X., (7名略)Suzuki, T., (4名略)
  • Journal Title: Brain 132 Pages: 1335-1345
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphorylation the amino-terminal region of X11L regulates its interaction with APP (2009)
  • Author(s): Sakuma, M., Tanaka, E, Taru, H., Tomita, S., Gandy, S., Nairn, A. C., Nakaya, T., Yamamoto, T. and Suzuki, T.
  • Journal Title: Journal of Neurochemistry (In press Feb.14 Epub)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amyloid-dependent triosephosphate isomerase nitrotyrosination induces glycation and tau fibrillation (2009)
  • Author(s): Guix, F. X., Ill-Raga, G., Bray o, R., Nakaya, T., de Fabritiis, G, Coma, M., Miscione, G P., Villa-Freixa, J., Suzuki, T., Fernandez-Busquets, X., Valverde , M. A., de Strooper, B. and Munoz, F. J.
  • Journal Title: Brain (In press Feb. 27 Epub)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] X11 proteins regulate the translocation of APP into detergent resistant membrane and suppress the amyloidogenic cleavage of APP by BACE in brain (2008)
  • Author(s): Saito, Y., Sano, Y., Vassar, R., Gandy, S., Nakaya, T., Yamamoto, T., and Suzuki, T.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 283 Pages: 35763-35771
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of FE65 nuclear translocation and function by APP in osmotically stressed cells (2008)
  • Author(s): Nakaya, T., Kawai, T. and Suzuki, T.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 283 Pages: 19119-19131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of APP by phosphorylation and protein interactions (2008)
  • Author(s): Suzuki, T. and Nakaya, T.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 283 Pages: 29633-29637
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] X11L/X11β/MINT2 and X11L2/X11γ/MINT3 scaffold proteins shuttle between the nucleus and cytoplasm (2008)
  • Author(s): Sumioka, A., Saito, Y, Sakuma , M., Araki, T., Yammoto, T. and Suzuki. T.
  • Journal Title: Experimental Cell Research 314 Pages: 1155-1162
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脳内APP代謝におけるX11-like/X11Lの機能「シンポジウム:アルツハイマー病の発症機構と治療薬・診断法の開発戦略」 (2010)
  • Author(s): 斎藤有紀、塩野真希、鈴木利治
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Place of Presentation: 岡山、コンベンションセンター
• [Presentation] Aberrant Localization of amyoid precursor protein in X11- and X11L- deficient mice brain (2009)
  • Author(s): Saito, Y., Nakaya, T., Suzuki, T
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] Exclusion of phosphorylated APP CTFs from membrane region rich in active γ-secretase (2009)
  • Author(s): Matsushima, T., Nakaya, T., Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] Regulatory mechanism of APP and Alcadein transport by kinesin-1 (2009)
  • Author(s): Araseki, M., (3名略), Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] Amyloidogenic metabolism of human APP in X11-like deficient mice bra in X11-like deficient mice brain (2009)
  • Author(s): Kondo, M., (4名略), Suzuki, T
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] p3-Alc peptides produced by covariant processing of Alcadein and APP implicate g-secretase dysfunction in sporadic Alzheimer's disease (2009)
  • Author(s): 羽田沙緒里, (11名略), 鈴木利治
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] Regulation of intracellular APP transport by X11L (2009)
  • Author(s): 塩野真希, (4名略), 鈴木利治
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] Misprocessing of multiple transmembrane substrate reveals gamma-secretase dtsfunction in both familial and sporadic Alzheimer's Disease.Hot Topics presentation (2009)
  • Author(s): Gandy, S.E., Hata, S., 13名略), Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD2009
  • Place of Presentation: Vienna Austria
• [Presentation] アルツハイマー病研究の未来 発症機構の解明と早期診断への道-Aging Science Forum エイジングサイエンスのホットトピックス (2009)
  • Author(s): 鈴木利治
  • Organizer: 第51回日本老年医学会 学術集会
  • Place of Presentation: 横浜、パシフィコ横浜
• [Presentation] X11Lによるアルツハイマー病原因因子APPの脳内切断制御とアミロイド生成(学会奨励賞受賞) (2009)
  • Author(s): 近藤真帆、斎藤有紀、前田雅弘、鈴木利治
  • Organizer: 第14回日本病態プロテアーゼ学会
  • Place of Presentation: 大阪、千里ライフサイエンスセンター
• [Presentation] Alcadein family タンパク質の代謝と細胞内動態の解析 (2009)
  • Author(s): 丸田千明、浦野里美、鈴木利治、山本融
  • Organizer: 第14回日本病態プロテアーゼ学会
  • Place of Presentation: 大阪、千里ライフサイエンスセンター
• [Presentation] 孤発性アルツハイマー病患者におけるp3-Alcの解析と発症機構の解明「シンポジウム:アルツハイマー病の分子病態と発症機構の新展開」 (2009)
  • Author(s): 羽田沙緒里、鈴木利治
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸、神戸ポートアイランド
• [Presentation] 新規キネシンカーゴ Alcadein αはαセクレターゼにより恒常的に効率よく切断される (2009)
  • Author(s): 丸田千明、鈴木利治、山本融
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸、神戸ポートアイランド
• [Presentation] 脳特異的アダプター蛋白質X11およびX11LによるAβ産生抑制の分子機構 (2009)
  • Author(s): 斎藤有紀、近藤真帆、伊藤原蔵、前田雅弘、鈴木利治
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸、神戸ポートアイランド
• [Presentation] APP代謝と細胞内局在に果たすX11Lの機能解析 (2009)
  • Author(s): 塩野真希、穐山麻由、山本融、斎藤有紀、鈴木利治
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸、神戸ポートアイランド
• [Presentation] Alcadein による kinesin-1活性化機構の解析 (2009)
  • Author(s): 戸田飛鳥、河野高徳、斎藤有紀、山本融、鈴木利治
  • Organizer: The 1^<st> Conference on Intracellular Logistics
  • Place of Presentation: 沖縄万座、沖縄ANAインターコンチネンタル万座ビーチリゾート会議場
• [Presentation] APP代謝と細胞内局在に果たすX11Lの機能解析 (2009)
  • Author(s): 塩野真希、穐山麻由、多留偉功、斎藤有紀、鈴木利治
  • Organizer: The 1^<st> Conference on Intracellular Logistics
  • Place of Presentation: 沖縄万座、沖縄ANAインターコンチネンタル万座ビーチリゾート会議場
• [Presentation] X11 proteins 欠損によるAβ産生増加と痙攣発作発症の分子基盤解明 (2009)
  • Author(s): 斎藤有紀、井上剛、井本敬二、山本融、鈴木利治
  • Organizer: 第28回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 仙台、東北大学
• [Presentation] APP軸索輸送機構におけるKLCとJIPの結合制御機構 (2009)
  • Author(s): 野澤啓輔、内藤志保、多留偉功、鈴木利治
  • Organizer: 第28回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 仙台、東北大学
• [Presentation] X11L欠損マウスにおける脳内 humanAPPのアミロイド産生的代謝 (2009)
  • Author(s): 近藤真帆、(4名略)、鈴木利治
  • Organizer: 第28回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 仙台、東北大学
• [Presentation] Alcadein 代謝産物p3-Alcの血中測定 (2009)
  • Author(s): 今野禎子、羽田沙緒里、(4名略)、鈴木利治
  • Organizer: 第28回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 仙台、東北大学
• [Presentation] Inhibitory mechanism of amyloidogenic APP metabolism by X11 and X1 1L in brain (2008)
  • Author(s): Saito, Y., Nakaya, T. and Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Analysis of Alcadein Metabolic Fragments in Brain (2008)
  • Author(s): Araseki, M., Hata, S., Nakaya, T., Gandy S., Martins,R. N., Suzuki, T
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Intracellular dynamics of Alcadein family molecules and their metabolites in neuronal cells and tissues (2008)
  • Author(s): Gotoh, N., Urano, S., Maruta, C., Nakaya, T., Suzuki, T. and Yamamot o, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Analysis of axonal transport of APP in JIP 1 gene-deficient mice (2008)
  • Author(s): Furukori, K., Araki, Y., Taru, H., Yamamoto, T., Davis, R. J., and Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] APP metabolism in brain of Thr668 residue mutant mice (2008)
  • Author(s): Matsushima, T., Suzuki, T. and Nakava, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Analysis of β-Alc : Alcadein processing yield fragment homologous to APP P3 peptide (2008)
  • Author(s): Hata, S., Araki, Y., U rakami, K., Akatsu, H., Nishimura, M., Gandy, S., Nakaya, T. and Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Nuclear translocation of Fe65 regulated by APP in cells with osmotic stress (2008)
  • Author(s): Nakaya, T. and Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Regulation of APP trafficking and processing in neurons. Symposium Disease Mechanisms : Signal transduction (2008)
  • Author(s): Suzuki, T.
  • Organizer: Alzheimer's Association ICAD 2008
  • Place of Presentation: McCormick Place
• [Presentation] Alcadein processing yields fragment homologous to APP p3 peptide : a possible bio-marker for gamma-secretase dysfunction in Alzheimer disease (2008)
  • Author(s): Suzuki, T.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting meeting " Drug Discovery in Neurodegenerative Disease"
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor, USA
• [Presentation] Alcadeinファミリーの切断サイトの同定および代謝産物p3-Alc (β-Alc) の解析 (2008)
  • Author(s): 羽田沙緒里、荒関雅彦、荒木陽一、鈴木利治
  • Organizer: 第13回病態と治療におけるプロテアーゼとインヒビター学会 (C.P.I.P.T.)
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスホール大阪
• [Presentation] X11 family proteinsによるAPP代謝抑制の分子機構〜X11/X11L double KO miceの解析 (2008)
  • Author(s): 斉藤有紀、中矢正、山本融、鈴木利治
  • Organizer: 第13回病態と治療におけるプロテアーゼとインヒビター学会 (C.P.I.P.T.)
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスホール大阪
• [Presentation] X11L欠失マウス脳におけるAPP代謝 (2008)
  • Author(s): 近藤真帆、伊藤原蔵、斉藤有紀、佐久間めぐみ、前田雅弘、鈴木利治
  • Organizer: 第27回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 前橋テルサ前橋
• [Presentation] Alcadeinの代謝産物p3-Alc (β-Alc) の解析およびAPPの代謝産物Aβとの比較 (2008)
  • Author(s): 羽田沙緒里、荒関雅彦、鈴木利治
  • Organizer: 第27回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 前橋テルサ前橋
• [Presentation] APP Thr668リン酸化の機能解析 (2008)
  • Author(s): 松島隆英、中矢正、鈴木利治
  • Organizer: 第27回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 前橋テルサ前橋
• [Presentation] アルカデインの機能とAD診断への応用 (2008)
  • Author(s): 鈴木利治
  • Organizer: 第27回日本認知症学会
  • Place of Presentation: 前橋テルサ前橋
• [Presentation] ニワトリ胚における脊髄上行性伝導路形成過程の解析 (2008)
  • Author(s): 荒川貴弘、岩下美里、松崎文雄、鈴木利治、山本融
  • Organizer: BMB2008 (第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド神戸
• [Presentation] アダプタータンパク質X11-like/Mint2欠損マウスの葛藤に対する消極的行動適応 (2008)
  • Author(s): 佐野良威、V. G. Omtha nalai,山田一之、本間千尋、鈴木瞳、鈴木利治、N. P. M urphy、糸原重美
  • Organizer: BMB2008 (第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド神戸
• [Presentation] Alcadein familyタンパク質の代謝と細胞内動態の解析 (2008)
  • Author(s): 後藤直也、浦野里美、丸田千明、中矢正、鈴木利治、山本融
  • Organizer: BMB2008 (第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド神戸
• [Presentation] JIP1bによるAPPのキネシンー1への接続機構と神経におけるAPP輸送機構 (2008)
  • Author(s): 荒関雅彦、野澤啓輔、古郡慶子、荒木陽一、山本融、金城政孝、鈴木利治
  • Organizer: BMB2008 (第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド神戸
• [Presentation] X11ファミリーによって制御されるAPP輸送経路 (2008)
  • Author(s): 穐山麻由、中矢正、鈴木利治
  • Organizer: BMB2008 (第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド神戸
• [Remarks]
  • URL: http://www.pharm.hokudai.ac.jp/org/shinkei01.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] p3-Alc測定のための血液処理方法 (2009)
  • Inventor(s): 鈴木利治、今野禎子、羽田沙緒里、清藤勉、赤津裕康
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学、IBL
  • Industrial Property Number: 2009-264018
  • Filing Date: 2009-11-15
  • Overseas