2021 Fiscal Year Research-status Report
認知症予防の実現に向けた食品成分のPDI脱SNO化作用に関する学術基盤の構築
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20K05873
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
小倉 次郎 山形大学, 医学部, 准教授 (20580640)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 認知症 / フラボノイド / PDI / タンパク質修飾 / 酸化ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
認知症の克服は21世紀における最も重大な課題である。Protein disulfide isomerase (PDI) はタンパク質中のシステインとシステインを繋ぐ働きがあり、タンパク質の立体構造を作る役割を担っている。神経変性の特徴は異常タンパク質の蓄積であるが、神経変性疾患患者の脳ではPDIがS-ニトロシル (SNO) 化され、これが異常タンパク質の蓄積、ひいては神経変性の原因とされている。そこで、本研究では認知症予防の実現を最終目標とし、PDIの脱修飾により認知機能の低下抑制作用を発揮する食品成分を同定し、臨床応用に向けた学術基盤を構築する。
2020年度はヒト神経芽細胞腫由来SH-SY5Y細胞を高グルコース培地で培養し、糖負荷による酸化ストレスと神経変性の進行およびSNO化PDIの関連について検証した。また、糖負荷により生じたPDIのSNO化はネオヘスペリジンにより脱修飾作用されることを示した。
今年度は異なる神経変性疾患モデル細胞として、グルタチオン枯渇モデルを作成し、神経変性の進行およびSNO化PDIについて検証した。SH-SY5Y細胞に5 mM グルタミン酸を48時間添加し、グルタチオン枯渇モデルを作成した。本条件下では細胞生存率に影響せず、細胞内グルタチオン量が低下し、酸化ストレスを生じていた。また、グルタミン酸添加によりPDIがSNO化され、その修飾部位は糖負荷モデルと同様にC343であった。このグルタチオン枯渇モデルにおけるPDIのSNO化に対し、N-アセチルシステインは抑制効果を示さなかったが、ネオヘスペリジンは脱修飾作用を示した。このとき、ネオヘスペリジン添加はグルタチオン枯渇によって生じた酸化ストレスを抑制しておらず、ネオヘスペリジンのSNO化PDI脱修飾作用は活性酸素消去作用と比較して低濃度で発揮されることも明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度に予定していた細胞株を用いた検討は滞りなく遂行した。一方で、当初2020年度に予定していたSNO化PDIに対するフラボノイドの脱修飾作用の網羅的な検証については、現所属施設（2020年7月に異動）でLC/MSによるSNO化PDIの同定の条件が確立できておらず、実施できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度はSNO化PDIに対するフラボノイドの脱修飾作用の網羅的な検証を最優先で行う予定でいる。現在の課題であるSNO化PDIのLC/MSによる検出については、研究協力者からの助言を受けつつ早急な解決を図る。また、既にSNO化PDIの脱修飾作用を有するフラボノイドとしてネオヘスペリジンが同定されたことから、2022年度内にin vivo実験を開始する。
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