In-cell分光法によるアミロイドβ産生制御機構・構造変化の解明と創薬
| Project/Area Number |
23K21355
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| Project/Area Number (Other) |
21H02615 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松崎 勝巳 京都大学, 薬学研究科, 教授 (00201773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河野 健一 京都大学, 薬学研究科, 助教 (70732874)
星野 忠次 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (90257220)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | アルツハイマー病 / アミロイドβ |
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| Outline of Research at the Start |
アルツハイマー病(AD)の病因は、アミロイドβタンパク質(Aβ)の異常凝集に伴う神経変性である。本研究では、Aβの産生制御機構、神経 細胞膜上でのAβの凝集・沈着に伴う構造変化、毒性発現を生細胞中で分光学的にモニターするとともに、その知見に基づき、in silicoアプローチも活用し、ADの予防薬・疾患修飾薬のシーズを創出する。特に現在の先制医療の考え方に基づき、Aβ凝集・沈着を検出した時点から投与しても、凝集進行抑制、神経細胞保護効果のある薬剤の探索を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）前年度に確立した方法により、SH-SY5Y細胞膜中で形成されたAβ40線維を単離し、FTIRスペクトルを測定したところ、逆平行βシート構造を含んでいた。これをseedとして、Aβ40モノマーを加え線維伸長反応を行ったところ、形成された線維は主に平行型βシート構造をとっており、細胞膜中で観測された逆平行型→平行型構造変化に対応した構造変化を示した。
２）微量の2色の蛍光標識Aβ40、Aβ42を添加したAβ40とAβ42共存下での細胞膜中での凝集挙動を蛍光相関分光法と共焦点蛍光顕微鏡法で経時的に追跡した。凝集初期では、両者は独立して凝集するのに対し、凝集後期では、両者が混合した凝集体が形成された。一方、水中では両者は別々の線維を形成する傾向にあった。細胞膜中で形成された線維の毒性を調べたところ、Aβ42 >> Aβ40＋Aβ42混合線維≒Aβ40であったことから、Aβ40は混合線維の形成によりAβ42の毒性を抑制しているといえる。
３）Aβ40の極性アミノ酸をAlaに変異させたタンパク質を数種調製し、その凝集挙動をAβ40と比較した。
４）Aβ42による細胞死を防止する化合物の探索を引き続き行ったが、Aβ42の細胞毒性の再現性に問題が生じたため、その原因を調べ、明らかにした。
５）Aβによる細胞死を抑制する化合物について、類似構造を持つ化合物が存在しないかどうか商用の化合物データベースから検索を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一部再現性に問題が生じたため進捗が遅れたが、原因が解明できたので、次年度は問題なく遂行できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）APPのモノマー－ダイマー平衡の制御因子を明らかにする。
２）Seeding実験の再現性を調べる。
３）Aβ42による細胞死を防止する化合物の探索を行い、効果のあったものについては、そのメカニズムを解明する。
４）引き続きAβ40変異体の凝集性と細胞毒性を調べ、線維形成と毒性に重要なアミノ酸残基を特定する。
５）これまでに見出した細胞死抑制化合物について、Aβ線維構造と化合物の結合予測構造から、抑制に有効な相互作用を解析する。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
