Development of aggregation inhibition strategy for pathogenic amyloid proteins

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H06216
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Drug development chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Sohma Youhei 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), グループリーダー(講師相当) (10565518)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: アミロイド / ペプチド / タンパク質 / 凝集 / 阻害剤 / 触媒

Outline of Final Research Achievements

This study aims to develop a new therapeutic method for amyloid diseases caused by aberrant protein aggregation. Thus, we have developed the methodology for suppressing the aggregation of amyloid proteins such as amyloid β (Aβ) responsible for Alzheimer's disease. Since the amyloid oligomers possessing the strong toxicity corresponds to the intermediate in the aggregation process, the rational design of the inhibitor based on the higher-order structure of amyloid oligomers is difficult. Therefore, in order to promote the structure-based inhibitor design, we aimed to obtain three-dimensional structure information on toxic oligomers of Aβ. In addition, we developed photo-catalysts that detoxified Aβ amyloid by the oxygenation using molecular oxygen as an oxygen atom donor.

Free Research Field

創薬化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

毒性を担うAβオリゴマーに対する阻害剤設計を可能にすべく、安定化したオリゴマーを作り分けるとともに、それらの毒性・結晶性などを検証した。得られた知見は、凝集阻害分子の設計に新たな指針を与えるなど、アルツハイマー病などのアミロイド疾患に対する創薬において大きな意義を有する。一方、今回開発した人工触媒は、アミロイドに特有の高次構造を認識して触媒活性のオン・オフを切り替えることにより、高い選択性でアミロイドを酸素化することができた。本結果は、現状、根本的な治療法がないアルツハイマー病などに対し、人工触媒が、有益な治療法となりうることを支持するものである。