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2020 Fiscal Year Research-status Report

Effects of metals on oligomerization, channel formation, and neurotoxicity of amyloidogenic proteins

Research Project

Project/Area Number 18K06669
Research InstitutionMusashino University

Principal Investigator

川原 正博  武蔵野大学, 薬学部, 教授 (40224828)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 根岸 みどり (加藤みどり)  武蔵野大学, 薬学部, 助教 (30300750)
田中 健一郎  武蔵野大学, 薬学部, 講師 (30555777)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsプリオン / カルノシン / 神経毒性 / カルシウム / 酸化ストレス
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、新型コロナウイルス蔓延防止のため、学生、教職員が大学に長期間入構禁止となり、実験研究は不可能となり研究計画は大幅に遅延することになった。また、多くの学会が中止となり発表の機会が少なくなった。そこで、これまでの結果をまとめ、プリオンタンパクについて総説を執筆し、アミロイド形成におけるAPP、αシヌクレインなど他のアミロイドタンパクとの相互作用及び、銅、亜鉛、鉄などの微量金属の関わりについての現時点での仮説をまとめた(Kawahara M,et al. Neurometals in the Pathogenesis of Prion Diseases, Int J Mol Sci.(2021))。また本研究の派生研究である金属による神経細胞死に関して、セレノメチオニンが銅/亜鉛による神経細胞死を抑制することを見出した (Nakano Y, et al. Metallomics(2020))。これまでに銅/亜鉛による神経細胞死には小胞体ストレス系やMAPキナーゼ経路が関与することを見出しているが、酸化ストレス系の関与を示唆する結果である。また、アミロイド形成阻害物質であるカルノシン(βアラニルヒスチジン)の作用について、6-OHDAによるパーキンソン病モデルや肺疾患にも有効であることを見出した(Kubota M,et al. PLoS One. (2020))。これらの結果を基に、日本薬学会シンポジウムや特別講演( 新アミノ酸分析研究会 第10回学術講演会)において発表を行い、自らの研究成果を広く公表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルスのために、教職員及び学生が長期間大学に入構禁止となり、実験研究がその間ほぼ不可能となった。またそれに伴い、多くの学会が中止、延期となったため。

Strategy for Future Research Activity

現在までに確立したアミロイド形成能と神経毒性のアッセイ系を用いて、まずプリオンタンパク断片ペプチドの神経毒性について、高次構造とのかかわりについて検討する。また、感染防止のために入構が制限されている点を考慮して、実験時間が比較的短時間で終了する金属毒性メカニズムやカルノシンの作用についての研究も並行して行う。

Causes of Carryover

予定していた学会が中止になり、旅費の予定が大幅に変更となったため

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Neurometals in the Pathogenesis of Prion Diseases2021

    • Author(s)
      Kawahara Masahiro、Kato-Negishi Midori、Tanaka Ken-ichiro
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 1267~1267

    • DOI

      10.3390/ijms22031267

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Carnosine suppresses neuronal cell death and inflammation induced by 6-hydroxydopamine in an in vitro model of Parkinson's disease.2020

    • Author(s)
      Kubota M, Kobayashi N, Sugizaki T, Shimoda M, Kawahara M, Tanaka KI.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 1 Pages: e0240448

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0240448

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seleno-L-methionine suppresses copper-enhanced zinc-induced neuronal cell death via induction of glutathione peroxidase.2020

    • Author(s)
      Nakano Y, Shimoda M, Okudomi S, Kawaraya S, Kawahara M, Tanaka KI.
    • Journal Title

      Metallomics

      Volume: 12 Pages: 1693-1701

    • DOI

      10.1039/d0mt00136h

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 神経疾患と亜鉛2020

    • Author(s)
      川原正博、水野大、定兼豊
    • Journal Title

      亜鉛栄養治療

      Volume: 11 Pages: 158-168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of a neuron-muscle construct using neural cell fibers and skeletal muscle tissue for biohybrid actuators2020

    • Author(s)
      Sunagawa A, Negishi M, Nie M, Morimoto Y, Takeuchi S
    • Journal Title

      MicroTAS2020

      Volume: 1 Pages: 991-992

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銅による神経毒性増強および神経疾患の発症(シンポジウム「銅イオン:疾患との関連、その検出と制御」)2021

    • Author(s)
      川原正博
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Invited
  • [Presentation] 食肉中カルノシン類のHPLCによる定量分析2020

    • Author(s)
      川原正博、森 美和子、森田晃子、根岸みどり、田中健一郎
    • Organizer
      第31回日本微量元素学会学術集会
  • [Presentation] Seleno-L-methionineによるCu/Zn依存神経細胞死の阻害効果2020

    • Author(s)
      下田実可子, 田中健一郎, 中野由加里, 久保田真帆, 川原正博
    • Organizer
      第31回日本微量元素学会学術集会
  • [Presentation] 亜鉛と銅の神経毒性に対するセレノメチオニンの効果2020

    • Author(s)
      田中健一郎, 下田実可子, 中野由加里, 久保田真帆, 川原正博
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会
  • [Presentation] カドミウム依存の肺胞上皮細胞傷害に対するメタロチオネイン誘導剤の保護効果2020

    • Author(s)
      田中健一郎, 木村和真, 杉崎俊文, 中野由加里, 下田実可子, 川原正博
    • Organizer
      第93回日本薬理学会年会
  • [Presentation] アミノ酸・ペプチドから認知症の薬を創る2020

    • Author(s)
      川原正博
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会 第10回学術講演会 特別講演
    • Invited
  • [Presentation] 神経疾患や肺疾患の治療薬開発を目指したメタロミクス研究2020

    • Author(s)
      田中健一郎
    • Organizer
      第31回日本微量元素学会学術集会 受賞講演
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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