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Exploring environmental factors determining the age-dependent development of ATTR amyloidosis.

Research Project

Project/Area Number 21K06529
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

Sato Takashi  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (70555755)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森岡 弘志  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (20230097)
山中 邦俊  熊本大学, 発生医学研究所, 准教授 (90212290)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsトランスサイレチン / レドックス / 加齢 / 線虫 / アミロイドーシス
Outline of Research at the Start

超高齢化社会の到来とともに神経疾患関連のアミロイドーシスの重要性はさらに増しており、治療薬の開発のみならず、健康寿命を延ばすために予防戦略の構築が切望されている。ATTRアミロイドーシスはトランスサイレチン(TTR)が加齢に伴いアミロイド線維を形成して発症するが、加齢がどのようなメカニズムで発症に影響を及ぼすかは不明である。本研究では、加齢依存的な細胞外環境の酸化還元(レドックス)バランスの変化がATTRアミロイドーシスの発症を制御するか明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

ATTR amyloidosis is an incurable disease, as it is triggered by the accumulation of amyloid derived from normal or mutant transthyretin. Although aging is a risk factor for the disease, the molecular mechanism underlying age-related amyloid formation remains largely elusive. In this study, we utilized C. elegans as a model organism to explore the potential link between changes in the extracellular redox balance and the formation of amyloid in aging individuals. We have developed new strains of ATTR amyloidosis models that enable the monitoring of amyloid formation through luminescence or fluorescence measurements. As a result, we found that TTR can form a dimer through a disulfide bond as it ages, producing toxic protein aggregates in the body. These results suggest that oxidative stress associated with aging might be a key trigger for amyloidosis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ATTRアミロイドーシスの発症を制御する環境要因の同定は長年の懸案であったが、発症に至るまでの分子的背景の全容が未解明であったため研究が進んでいなかった。本研究は,申請者がこれまでに同定していたTTRのジスルフィド結合二量体形成を介した凝集化に着想を得て,加齢に伴うレドックス恒常性の破綻がアミロイド形成を誘導する分子メカニズムをモデル生物を用いて明らかにした点に本研究の学術的意義がある。本研究の成果はレドックスバランスの正常化を標的としたATTRアミロイドーシスの発症予防法の開発へと発展する点で重要であり、健康寿命の延伸に貢献することが期待できる。

Report

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

    (9 results)

All 2023 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Hydrogen bonds connecting the N-terminal region and the DE loop stabilize the monomeric structure of transthyretin2023

    • Author(s)
      Inada Yuki、Ono Yuichiro、Okazaki Kyo、Yamashita Takuma、Kawaguchi Tomoyuki、Kawano Shingo、Kobashigawa Yoshihiro、Shinya Shoko、Kojima Chojiro、Shuto Tsuyoshi、Kai Hirofumi、Morioka Hiroshi、Sato Takashi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 174 Issue: 4 Pages: 355-370

    • DOI

      10.1093/jb/mvad049

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トランスサイレチンの凝集体構成因子S-S dimerのin vivo定量解析に向けた発光プローブの開発2023

    • Author(s)
      山下拓真,稲田祐貴,山中邦俊,間渕周子,小橋川敬博,森岡弘志,佐藤卓史
    • Organizer
      令和5年度日本生化学会九州支部例会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] レドックス制御によるトランスサイレチン凝集体形成の分子機構解析2023

    • Author(s)
      山下拓真,稲田祐貴,山中邦俊,間渕周子,小橋川敬博,森岡弘志,佐藤卓史
    • Organizer
      第22回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] レドックス制御を介した加齢に伴うトランスサイレチン凝集体形成2023

    • Author(s)
      佐藤卓史,稲田祐貴,山下拓真,山中邦俊,小橋川敬博,森岡弘志
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞外プロテオスタシスにおけるレドックス制御とタンパク質凝集との関連解析2021

    • Author(s)
      佐藤 卓史、稲田 祐貴、小橋川 敬博、森岡 弘志
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2021年大会オンライン
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] トランスサイレチンに唯一存在するシステイン残基への変異が構造安定性に及ぼす影響とその機構の解析2021

    • Author(s)
      小野祐一朗,稲田祐貴,小橋川敬博,首藤剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • Organizer
      令和3年度日本生化学会九州支部例会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] レドックスバランス変化による加齢依存性ATTRアミロイドーシスの発症制御機構の解析2021

    • Author(s)
      稲田祐貴,佐々木亮子,小野祐一朗,小橋川敬博,野井健太郎,首藤 剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • Organizer
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] トランスサイレチンに唯一存在するシステイン残基への変異がアミロイド形成を制御する ~核磁気共鳴法と分子動力学計算による解析~2021

    • Author(s)
      小野祐一朗,稲田祐貴,小橋川敬博,首藤剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州支部大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] レドックス環境変化によるATTRアミロイドーシス発症制御機構の解明2021

    • Author(s)
      稲田祐貴,佐々木亮子,小野祐一朗,山下拓真,小橋川敬博,鬼木健太郎,猿渡淳二,山中邦俊,首藤 剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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