2022 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization and evaluation of physiological responses by membrane dynamics
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20H02536
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
高木 昌宏 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00183434)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ストレス模倣膜 / 固体秩序相 / ビタミンE / アルツハイマー病 / 膜ダイナミクス / 相分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【背景】ビタミンE（VE）は脂溶性ビタミンとして発見された。VE の最も豊富な形態である α-トコフェロール (Toc) と VE の別の形態である α-トコトリエノール (Toc3) は、同じメチル化状態でクロマン環を共有する。 Toc と Toc3 には、クロマン環に結合した異なる炭化水素側鎖がある。 Toc にはフィチル基があり、Toc3 にはファルネシル基がある。血漿 Toc および Toc3 レベルとアルツハイマー病 (AD) の発症との間に負の相関が報告されているが、いくつかの報告内容は互いに矛盾している。 つまり、Toc と Toc3 がどのように AD を阻害するかは、理解が進んでいない。少なくとも、疎水性ビタミン E (VE) の 2 つの形態、α-トコフェロール (Toc) と α-トコトリエノール (Toc3) は、アルツハイマー病 (AD) に対して有効である背景には、小胞体（ER)ストレス、特に小胞体膜とアミロイドとの相互作用が関与していると考えられる。
【研究内容】小胞体（ER）膜の相分離（固体-秩序/液体-無秩序相分離）を模倣したリポソームを調製し、VEがアミロイド-β（Aβ）とER膜の間の相互作用にどのように影響するかを研究した。Toc は、Toc3 よりも大幅に固体秩序相の形成を阻害できることを明らかにした。 さらに、小胞体ストレス模倣膜へのAβプロトフィブリルの吸着は、Toc3 と比較して Toc によって強く抑制された。したがって、VEはER膜の固体秩序相を不安定化し、その後膜に吸着するAβの量を減らすことにより、ERストレスを緩和できると結論付けた。また、TocはToc3よりも強い効果を発揮した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Endocytosis-Like Vesicle Fission Mediated by a Membrane-Expanding Molecular Machine Enables Virus Encapsulation for In Vivo Delivery2023
Author(s)
Noriyuki Uchida, Yunosuke Ryu, Yuichiro Takagi, Ken Yoshizawa, Kotono Suzuki, Yasutaka Anraku, Itsuki Ajioka, Naofumi Shimokawa, Masahiro Takagi, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Teruhiko Matsubara, Toshinori Sato, Yuji Higuchi, Hiroaki Ito, Masamune Morita, and Takahiro Muraoka
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 145
Pages: 6210-6220
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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