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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Aβオリゴマー選択的プロテアーゼの開発に基づく神経変性機構の解析

Research Project

Project/Area Number 19K15694
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

塚越 かおり  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20708474)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsアミロイドβ / プロテアーゼ / プリオンタンパク質
Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー病はアミロイドβ(Aβ)オリゴマーが引き起こす細胞死が発症に関与すると示唆されている。しかし、Aβオリゴマーは細胞の様々な箇所に存在しており、どこで病的な作用を発揮しているかは不明である。申請者は、細胞の特定の箇所に局在するAβオリゴマーを選択的に減少させることができれば、細胞死のトリガーとなる作用を見出すことができると着想した。そこで、Aβを分解可能なプロテアーゼに注目した。種々のプロテアーゼにAβオリゴマー選択性を付与し、局所的Aβオリゴマーを下げた細胞集団を解析することで目メカニズム解明が達成できると考えた。
前年度までに、申請者が開発してきたAβオリゴマー結合ペプチド(Oligomer-Binding Peptide; OBP)を、Aβの分解に関与する亜鉛メタロプロテアーゼであるネプリライシンに融合した「OBP融合ネプリライシン」を開発した。Aβを分解可能な酵素活性を十分有する融合プロテアーゼを開発できたが、Aβオリゴマー結合活性を確認できなかった。OBP融合ネプリライシンがAβオリゴマーに結合した際、Aβオリゴマーを分解してしまい、OBP融合ネプリライシンが解離してしまうことが原因と考え、ネプリライシンの選択的阻害剤存在下で結合アッセイを再度実施した。しかしAβオリゴマーへの結合は観察できなかった。申請者は本研究の開始以前に、Aβオリゴマーへの強い結合能を示す、OBP融合アルカリホスファターゼを開発している。アルカリホスファターゼはホモダイマー、ネプリライシンはモノマーであるという構造的差異があることから、OBPは二価になることで十分な結合活性を示す可能性が考えられた。ネプリライシンには、N末端だけでなくC末端にもOBPを融合することで、Aβオリゴマー結合性を示す可能性が示唆された。

  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Identification of novel amyloidosis in dogs: α-S1-casein acquires amyloidogenicity in mammary tumor by overexpression and N-terminal truncation2023

    • Author(s)
      Tomoaki Murakami, Toshisuke Kaku, Kaori Tsukakoshi, Susumu Iwaide, Yoshiyuki Itoh, Miki Hisada, Kohji Nomura, Rikako Kubo, Kazunori Ikebukuro, Yukiko Sassa-O’Brien, Fuyuki Kametani
    • Journal Title

      Vet Pathol

      Volume: 60 (2) Pages: 203-213

    • DOI

      10.1177/03009858221148511

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of G-Quadruplex Ligands on the Topology, Stability, and Immunostimulatory Properties of G-Quadruplex-Based CpG Oligodeoxynucleotides2022

    • Author(s)
      Anh Thi Tram Tu, Kazuaki Hoshi, Yue Ma, Taiji Oyama, Satoko Suzuki, Kaori Tsukakoshi, Kazuo Nagasawa, Kazunori Ikebukuro, Tomohiko Yamazaki
    • Journal Title

      ACS Chem Biol

      Volume: 17 (7) Pages: 1703-1713

    • DOI

      10.1021/acschembio.1c00904

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of Alkaline Phosphatase-Fused Mouse Prion Protein and Its Application in Toxic Aβ Oligomer Detection2022

    • Author(s)
      Kaori Tsukakoshi, Rikako Kubo, Kazunori Ikebukuro
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 23 (23) Pages: 14588

    • DOI

      10.3390/ijms232314588

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The state of water molecules induces changes in the topologies and interactions of G-quadruplex DNA aptamers in hydrated ionic liquid2022

    • Author(s)
      Kyoko Fujita, Takuya Honda, Kaori Tsukakoshi, Hiroyuki Ohno, Kazunori Ikebukuro
    • Journal Title

      Journal of Molecular Liquids

      Volume: 366 Pages: 120175

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2022.120175.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CpG Methylation Altered the Stability and Structure of the i-Motifs Located in the CpG Islands2022

    • Author(s)
      Daiki Oshikawa, Shintaro Inaba, Yudai Kitagawa, Kaori Tsukakoshi, Kazunori Ikebukuro
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 23 (12) Pages: 6467

    • DOI

      10.3390/ijms23126467

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhancement of DNAzymatic activity using iterative in silico maturation2022

    • Author(s)
      Renzo A Fenati, Zifei Chen, Yasuko Yamagishi, Kaori Tsukakoshi, Kazunori Ikebukuor, Anjay Manian, Salvy P Russo, Tomohiko Yamazaki, Amanda V Ellis
    • Journal Title

      J Mater Chem B

      Volume: 10 (43) Pages: 8960-8969

    • DOI

      10.1039/d2tb01638a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a Lateral Flow Assay for Bevacizumab Using an Anti-Idiotype DNA Aptamer as a Capture Molecule2022

    • Author(s)
      Kenichiro TODOROKI, Ryota ISOBE, Tomohiro YAMADA, Taro SAITO, Yutaka SHIMIZU, Kaori TSUKAKOSHI, Eiji SUGIYAMA, Hajime MIZUNO, Hideki HAYASHI, Kazunori IKEBUKURO
    • Journal Title

      Chromatography

      Volume: 43 (2) Pages: 73-77

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2022.008

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Rapid and convenient viral detection based on sequential enzymatic reactions induced by antibody-enzyme complex and aptamer binding2022

    • Author(s)
      Daimei Miura, Wakana Hayashi, Kensuke Hirano, Ikkei Sasaki, Kaori Tsukakoshi, Wakako Tsugawa, Koji Sode, Kazunori Ikebukuro, and Ryutaro Asano
    • Organizer
      Active Enzyme Molecule 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploration and application of DNA binding proteins as versatile tool for fabrication of biosensing elements2022

    • Author(s)
      Erika Komiya, Shouhei Takamatsu, Kaori Tsukakoshi, Wakako Tsugawa, Koji Sode, Kazunori Ikebukuro, and Ryutaro Asano
    • Organizer
      Active Enzyme Molecule 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Screening of aptamers specifically bind to various pollens2022

    • Author(s)
      Hatsune Tanaka, Yusuke Kadoguchi, Kaori Tsukakoshi, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      The 49th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of CpG methylation based on structural change of G-quadruplex forming DNA oligonucleotide and its binding to heme protein2022

    • Author(s)
      Shintaro Inaba, Yudai Kitagawa, Kiwako Watanabe, Hijiri Hasegawa, Shusuke Numata, Kaori Tsukakoshi, Wakako Tsugawa, Ryutaro Asano, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      The 49th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Proximity ligation assay using amyloid oligomer-binding aptamer with antibody indicates Aβ1-42 and Aβ3pE-42 oligomer formation in brain2022

    • Author(s)
      Kaori Tsukakoshi, Jo Kamada, Toshiya Ibaraki, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      The 49th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anti-idiotype aptamer against Bevacizumab and its affinity change depending on pH2022

    • Author(s)
      Kazunori Ikebukuro, Taro Saito, Yutaka Shimizu, Kaori Tsukakoshi, Ryutaro Asano, Tomohiro Yamada, Tatsuki Nakano, Kodai Hara, Hitoshi Hashimoto, Kenichiro Todoroki
    • Organizer
      The 49th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ループ改変によるαシヌクレインオリゴマー結合アプタマーの改良2022

    • Author(s)
      佐藤星, 塚越かおり, 池袋一典
    • Organizer
      第41回日本認知症学会学術集会
  • [Presentation] アプタマー・抗体を用いたProximity ligation assayによる脳内Aβオリゴマーの検出2022

    • Author(s)
      塚越かおり, 茨木利哉, 鎌田晟, 池袋一典
    • Organizer
      第41回日本認知症学会学術集会
  • [Presentation] タンパク質機能を制御するDNAアプタマーの開発:「アプタマー生物学」の創成へ2022

    • Author(s)
      塚越 かおり, 小林 俊一, 守屋 里紗, 仲 和奏, 池袋 一典
    • Organizer
      第41回日本認知症学会学術集会

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Published: 2023-12-25  

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