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GPCR-Amyloid precursor protein supercomplex regulate neural function

Research Project

Project/Area Number 20K07765
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Kamikubo Yuji  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80509670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高杉 展正  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (60436590)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsGPCR / アルツハイマー病 / アミロイドβ / 代謝型グルタミン酸受容体 / GABA受容体 / シナプス可塑性 / 老人斑 / 器官培養 / 膜タンパク質 / アミロイド / Gタンパク質共役型受容体 / 神経伝達 / 海馬 / GABA / シナプス / GABAB受容体 / ライブセル・イメージング
Outline of Research at the Start

細胞膜には多くの種類の膜タンパク質が発現し様々な機能を果たしている。膜タンパク質の構造と機能解析技術の進歩に伴い、膜タンパク質同士の相互作用が明らかとなり注目されている。本研究では膜タンパク質であるGタンパク質共役型受容体同士の複合体とアルツハイマー病の原因物質の一つであるアミロイドベータの前駆体タンパク質が形成する巨大な複合体の生理的な役割と分子メカニズムに注目して研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

G protein-coupled receptors (GPCRs) are plasma membrane receptors whose intracellular domains are coupled to trimeric G proteins. Generally, GPCRs are thought to perform as receptors in monomeric form. We have previously shown that type 1 metabotropic glutamate receptors and type B gamma-aminobutyric acid receptors may form a complex and interact with each other. In this study, we evaluated the complex formation between these complexes and amyloid beta (Aβ) precursor protein (APP), which was not reproduced in a reconstituted system using cell lines. On the other hand, we have established an analysis platform for Aβ production by improving the organ culture method of rodent brain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

老年期認知症の主原因であるアルツハイマー病(AD)は、加齢とともに発症率が増加することから、超高齢化社会において社会的負担は増加していくことが予想される。ADの原因の1つであるアミロイドβの産生を制御するメカニズムを明らかにすることは学術的、社会的に意義のあるものである。本研究で樹立した細胞株ではAPPとGPCR複合体の相互作用は確認されなかった。この結果は、神経細胞特異的な相互作用機構がある可能性を示している。一方、脳器官培養法を改良し、アミロイドβの産生を長期間連続的に解析できる研究プラットホームを確立することができた。この結果は、AD治療薬開発に資するものである。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Nuclear SphK2/S1P signaling is a key regulator of ApoE production and Aβ uptake in astrocytes2024

    • Author(s)
      Komai Masato、Noda Yuka、Ikeda Atsuya、Kaneshiro Nanaka、Kamikubo Yuji、Sakurai Takashi、Uehara Takashi、Takasugi Nobumasa
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: 65 Issue: 3 Pages: 100510-100510

    • DOI

      10.1016/j.jlr.2024.100510

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  • [Journal Article] Ex vivo analysis platforms for monitoring amyloid precursor protein cleavage2023

    • Author(s)
      Kamikubo Yuji、Jin Hao、Zhou Yiyao、Niisato Kazue、Hashimoto Yoshie、Takasugi Nobumasa、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 1068990-1068990

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.1068990

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    • Author(s)
      Okamoto Kazuki、Kamikubo Yuji、Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Koike Masato、Ikegaya Yuji、Sakurai Takashi、Hioki Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 323-323

    • DOI

      10.1038/s41598-022-27372-8

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  • [Journal Article] The Pursuit of the “Inside” of the Amyloid Hypothesis?Is C99 a Promising Therapeutic Target for Alzheimer’s Disease?2023

    • Author(s)
      Takasugi Nobumasa、Komai Masato、Kaneshiro Nanaka、Ikeda Atsuya、Kamikubo Yuji、Uehara Takashi
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Issue: 3 Pages: 454-454

    • DOI

      10.3390/cells12030454

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    • Author(s)
      Kamikubo Yuji、Yamana Tomohito、Inoue Yuriko、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Nano Express

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 035003-035003

    • DOI

      10.1088/2632-959x/ac7cfd

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      Komiya Eriko、Tominaga Mitsutoshi、Hatano Ryo、Kamikubo Yuji、Toyama Sumika、Sakairi Hakushun、Honda Kotaro、Itoh Takumi、Kamata Yayoi、Tsurumachi Munehiro、Kishi Ryoma、Ohnuma Kei、Sakurai Takashi、Morimoto Chikao、Takamori Kenji
    • Journal Title

      Journal of Allergy and Clinical Immunology

      Volume: 149 Issue: 3 Pages: 1085-1096

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2021.08.003

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    • Author(s)
      Kaneshiro Nanaka、Komai Masato、Imaoka Ryosuke、Ikeda Atsuya、Kamikubo Yuji、Saito Takashi、Saido Takaomi C.、Tomita Taisuke、Hashimoto Tadafumi、Iwatsubo Takeshi、Sakurai Takashi、Uehara Takashi、Takasugi Nobumasa
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Issue: 3 Pages: 103869-103869

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103869

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      Kamikubo Yuji, Wakisaka Keiko, Imai Yuzuru, Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2322 Pages: 111-117

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1495-2_11

    • ISBN
      9781071614945, 9781071614952
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    • Author(s)
      Kuroda Y, Nonaka M, Kamikubo Y, Ogawa H, Murayama T, Kurebayashi N, Sakairi H, Miyano K, Komatsu A, Dodo T, Nakano-Ito K, Yamaguchi K, Sakurai T, Iseki M, Hayashida M, Uezono Y
    • Journal Title

      Biomed Pharmacother.

      Volume: 141 Pages: 111800-111800

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2021.111800

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  • [Journal Article] 異種G蛋白質共役型受容体相互作用による代謝型グルタミン酸受容体の制御2021

    • Author(s)
      上窪 裕二, 田端 俊英, 坂入 伯駿, 櫻井 隆
    • Journal Title

      脳神経内科

      Volume: 94 Pages: 468-475

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      周藝瑶, 上窪裕二, 石田葉子, 日置寛之, 櫻井隆
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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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