2020 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of the mechanism of amyloid-beta toxicity using model peptides which displays metal ion-dependent aggregate formation.
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19K16362
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
谷口 将済 摂南大学, 薬学部, 助教 (50710696)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アルツハイマー病 / アミロイド-β / 銅イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、Aβ1-29に金属イオンが結合する部位の違いにより性質の異なる凝集体を形成するかを明らかにすることを目的として、種々の検討を行った。様々なAβ1-29の改変体ペプチドを合成し、金属イオンとの結合能の比較（HPLC分析）、金属結合によるペプチドの二次構造変化の検討（CDスペクトル分析）、およびヒト神経芽腫由来SH-SY5Y細胞に対するアポトーシス誘導能の検討（ウエスタンブロッティング）を行った。Aβ1-29をHFIPに一度溶解してから凍結乾燥することで、Aβ1-29を一旦モノマー化し、その後検討に用いたことで、構造変化・凝集する際のばらつきをある程度抑えることができ、種々の検討を効率的に実施できた。その結果、金属の結合様式の違いによってペプチドの性質が異なることが示された。また、SH-SY5Y細胞に対してアポトーシスを誘導したのは、一定の構造を有する凝集体であり、これが毒性の強いオリゴマーである可能性が示された。
また、 糖尿病において、膵臓細胞から分泌される凝集性ペプチドであるアミリンに着目し、アミリン由来短鎖ペプチド（Am1-30）を新たに合成し、Aβ1-29との相互作用を検証した。その結果、Am1-30がSH-SY5Y細胞においてタウタンパク質のリン酸化を促進する可能性が示された。さらに、Aβ1-29によりSH-SY5Y細胞のグルコース輸送タンパク質（GLUT4）の膜局在化が阻害されることがわかった。以上の結果から、アミリンとアルツハイマー病、あるいはAβと糖尿病の相互の関連性が示唆された。以上の成果は、本研究計画を実施する上で有意義な知見であり、今後も検討を続けていく必要があると考えられた。
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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
当初の計画通り、Aβ1-29と金属イオンとの結合による凝集体形成に関して種々の検討を行い、新たな知見を得ることができた。Aβ1-29のへの金属結合が凝集体形成に及ぼす影響を詳細に解析することができた。本実験計画により得られた成果を学術論文にて発表した。さらに、新たに合成したペプチドを用いた検討により、アルツハイマー病と糖尿病の関連性について新たな知見が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、様々な金属イオンの比率を変化させてこれまでと同様の検討を行うことで、脳内金属イオンの比率の変化がAβ1-29の凝集体形成と毒性発現に与える影響を検討する予定である。
また、アミリンに関してもこれまでと同様の方法により検討を続けていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当初計画では、抗体の購入費用として計画していたが、試供品等での条件検討が可能であったため、大幅に抗体購入費用を削減することができた。次年度に繰り越した金額は、消耗品費および備品費に充てる予定である。
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