Microscopic analysis of amyloid beta oligomers to elucidate the function of candidate medicinal agents for Alzheimer's disease

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05207
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: Naruse Nobuyasu 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (30350408)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 弘康 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 特任教授 (90102912)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アミロイドβ / オリゴマー / 走査プローブ顕微鏡 / 統計解析 / クルクミン / クルクミン誘導体

Outline of Final Research Achievements

Using electrophoresis experiments and atomic force microscopy (AFM), a typical nanoscale real-space observation method, we established a homogeneous incubation method for amyloid β-peptide (Aβ) pentamer.
Statistical analysis of the interaction of curcumin and its derivatives with the pentamer, focusing on the height of the pentamer observed in AFM images, showed that curcumin disasembly the pentamer to monomers, while some curcumin derivatives did not. This difference can be attributed to the keto-enol tautomerism of curcumin.

Free Research Field

表面科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

クルクミンは、Aβの5量体を直接モノマーにまで分解するという証拠を実空間観察手法と電気泳動実験で示した点と、クルクミン誘導体の一部で5量体の分解が起こらないことを見出した。これらの結果は、5量体の分解にクルクミンの互変異性が関連しうることを意味しており、大きな成果である。この成果は、今後のアルツハイマー病の初期に患者の脳に形成されると想定されているAβのオリゴマーを分解するには、ケト・エノール互変異性を有する化合物が有用であることを示しており、予防薬開発に繋がりうる成果と言える。