2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the mechanism in Alzheimer's disease through advanced glycation end products by glyceraldehyde
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19K11781
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| Research Institution | Suzuka University of Medical Science |
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Principal Investigator |
郡山 恵樹 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (70397199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 絢子 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 助教 (10455537)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | グリセルアルデヒド / 終末糖化産物 / βチュブリン / 神経変性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「脳の糖尿病」として糖尿病起因性の アルツハイマー病（AD）発症メカニズムが騒がれる中、糖の中間代謝物であるグリセルアルデヒド(GA)が脳に強い神経障害性を引き起こす可能性を報告した。また、すでに AD 死後脳神経細胞において細胞内に Glycer-AGEs 化されたタンパク質が認められている。(Sci Rep.2015, Acta Neuropathol. 2004)。これまでの糖化蛋白質研究から、私達の体内で色々な経路から様々な終末糖化産物（advanced glycation end-products,AGEs）が生成してくる事が明らかになっている。しかし、どのような分子が標的となりGlycer-AGEs 化されることが原因であるか不明であった。プロテオミクスの手法を用いた結果より、Glycer-AGEs 化タンパク質を同定したところ、細胞の軸索形成タンパク質であるβチュブリンが同定された、GA による βチュブリン の Glycer-AGEs 化と神経軸索形成不全の関係を生化学的、神経解剖的な観点から証明することを目的とする。 Glycer-AGEsは生活習慣病の予防、早期診断に役立つバイオマーカーとしても利用できる可能性があり、 Glycer-AGEsに関連する疾患の発症機序を知ることは疾病予防や健康寿命の延伸に大きく寄与するものと期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで、グリセルアルデヒド(GA)が脳に強い神経障害性を引き起こす可能性を報告してきた。また、すでに AD 死後脳の神経細胞において細胞内に Glycer-AGEs 化されたタンパク質が認められている。これまでの糖化蛋白質研究から、私達の体内では色々な経路から様々な終末糖化産物（advanced glycation end-products,AGEs）が生成してくる事が明らかになっている。しかし、どのような分子が標的となりGlycer-AGEs 化されることが原因であるか不明であったが、この度プロテオミクスの手法を用いた結果より、Glycer-AGEs 化タンパク質を同定したところ、細胞の軸索形成タンパク質であるβチュブリンが同定された、GA による βチュブリン の Glycer-AGEs 化が神経軸索形成不全を引き起こすことがSH-SY5Yの神経軸索伸長モデルを用いることで分かってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々は視神経を用いた成体の中枢神経軸索伸長モデルを持っている (Nat Neurosci. 2012,15:703-712)。糖負荷マウス、GA脳室内投与マウスを用いて、βチュブリンの Glycer-AGEs化を調べるため、神経回路再形成前にGA投与し、βチュブリンの異常重合と神経回路再形成阻害作用を確認する（GAおよびトレーサー投与に脳定位固定装置を購入する。）。軸索線維のGA処理により、神経細胞変性および軸索内のβチュブリンの AGE 化と重合の程度をフラットマウント評価法やウェスタンブロット法、軸索線維マーカー(Internexinα, MAP2) による免疫染色で評価する予定である。
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[Journal Article] TC10, a Rho family GTPase, is required for efficient axon regeneration in a neuron-autonomous manner2021
Author(s)
Koinuma S, Negishi R, Nomura R, Sato K, Kojima T, Segi-Nishida E, Goitsuka R, Iwakura Y, Wada N, Koriyama Y, Kiryu-Seo S, Kiyama H, Nakamura T.
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Journal Title
J Neurochem.
Volume: 157
Pages: 1196-1206
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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