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核形成反応に着目したアミロイド線維形成と関連生体因子の研究

Research Project

Project/Area Number 22K14013
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中島 吉太郎  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (20867337)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsアミロイド線維 / 核形成 / 核形成反応
Outline of Research at the Start

私たちの身体の中で生命を維持するため、蛋白質は様々な役割を果たしている。しかし、何らかの理由で蛋白質が壊れ、「アミロイド線維」と呼ばれる針のような塊を作ってしまうことがある。このアミロイド線維は、アルツハイマー病やパーキンソン病の原因物質として知られているが、なぜ・どのように身体の中で作られるかに関してわからないことが多くある。そこで、この研究では、アミロイド線維が作られる段階の最も初期に位置する核形成反応に注目し、その原理について実験を通して研究を行い、知見を得ることを目指す。また、得られた知見を、将来、アルツハイマー病などの難病の創薬や診断等へ応用することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

超音波照射法を用いてアミロイド線維の核形成に関する実験的研究を継続的に実施している。対象蛋白質は、透析アミロイドーシスの原因蛋白質であるβ2ミクログロブリンと、パーキンソン病の原因蛋白質であるαシヌクレインを中心に研究を行っている。αシヌクレインに関しては、超音波照射条件下において、界面活性剤を利用し、超音波気泡の表面状態を変化させることで、アミロイド線維形成反応経路上の核形成過程の速度を制御できることを明らかにし、この内容に関する学術論文を責任著者として発表した(K. Nakajima et al., ACS Chem. Neurosci. 15, 1643-1651 (2024).)。また、β2ミクログロブリンに関しては、超音波の周波数と核形成速度の関係を詳細に調査し、超音波照射条件下におけるアミロイド核形成速度とアミロイド形成能の失活に関する知見を得ることができた。この成果に関しては、論文を執筆中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画にのっとり、学術的な問いにアプローチできている。また、自らの研究グループのみならず、医学系研究室との共同研究も進展しており、研究成果を発表することができている。(S. Yamamoto et al., Amyloid 1-11 (2024).)また、今後のさらなる研究のために必要な予備実験も並行して進めることができている。

Strategy for Future Research Activity

今年度は最終年度であるため、当初の計画通り、アモルファス凝集体とアミロイド線維の核形成に関する研究を推進する計画である。また、そのためのいくらかの予備実験を完了しており、年度初めから研究にとりかかる準備ができている。また、本研究で得られた知見をもとに臨床検体を用いた研究にも着手する計画である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Surface Modification of Ultrasonic Cavitation by Surfactants Improves Detection Sensitivity of α-Synuclein Amyloid Seeds2024

    • Author(s)
      Nakajima Kichitaro、Ota Tomoki、Toda Hajime、Yamaguchi Keiichi、Goto Yuji、Ogi Hirotsugu
    • Journal Title

      ACS Chemical Neuroscience

      Volume: 15 Issue: 8 Pages: 1643-1651

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.4c00071

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mass spectrometry-based proteomic analysis of proteins adsorbed by hexadecyl-immobilized cellulose bead column for the treatment of dialysis-related amyloidosis2024

    • Author(s)
      Yamamoto Suguru、Yamamoto Keiko、Hirao Yoshitoshi、Yamaguchi Keiichi、Nakajima Kichitaro、Sato Mami、Kawachi Miho、Domon Mio、Goto Kei、Omori Kentaro、Iino Noriaki、Shimada Hisaki、Aoyagi Ryuzi、Ei Isei、Goto Shin、Goto Yuji、Gejyo Fumitake、Yamamoto Tadashi、Narita Ichiei
    • Journal Title

      Amyloid

      Volume: - Issue: 2 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1080/13506129.2024.2315148

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Supersaturation, a Critical Factor Underlying Proteostasis of Amyloid Fibril Formation2024

    • Author(s)
      Goto Yuji、Nakajima Kichitaro、Yamamoto Suguru、Yamaguchi Keiichi
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: - Issue: 14 Pages: 168475-168475

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2024.168475

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultrastiff Amyloid-Fibril Network of α-Synuclein Formed by Surface Seeding Reaction Confirmed by Multichannel Electrodeless Quartz-Crystal-Microbalance Biosensor2023

    • Author(s)
      Zhou Lianjie、Hajiri Touko、Nakajima Kichitaro、Aguirre Cesar、Ikenaka Kensuke、Mochizuki Hideki、Yamaguchi Keiichi、Goto Yuji、Ogi Hirotsugu
    • Journal Title

      ACS Sensors

      Volume: 8 Issue: 7 Pages: 2598-2608

    • DOI

      10.1021/acssensors.3c00331

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate interacts with alpha-synuclein and initiates its aggregation and formation of Parkinson’s disease-related fibril polymorphism2023

    • Author(s)
      Choong Chi-Jing et al
    • Journal Title

      Acta Neuropathologica

      Volume: 145 Pages: 573-595

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Macromolecular crowding and supersaturation protect hemodialysis patients from the onset of dialysis-related amyloidosis2022

    • Author(s)
      Nakajima Kichitaro、Yamaguchi Keiichi、Noji Masahiro、Aguirre Cesar、Ikenaka Kensuke、Mochizuki Hideki、Zhou Lianjie、Ogi Hirotsugu、Ito Toru、Narita Ichiei、Gejyo Fumitake、Naiki Hironobu、Yamamoto Suguru、Goto Yuji
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 5689-5689

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33247-3

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Proteostasis in dialysis-related amyloidosis2023

    • Author(s)
      Kichitaro Nakajima
    • Organizer
      JSPS core-to-core seminar in Munich
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In-vitro ultrasonic assay reveals importance of serum albumin in inhibitory effects of serum components2022

    • Author(s)
      Kichitaro Nakajima
    • Organizer
      International Symposium on Amyloidosis
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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