2021 Fiscal Year Research-status Report
グリシンベタインのGAT2を介する認知症予防効果の検証
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20K07076
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
平松 正行 名城大学, 薬学部, 教授 (10189863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
衣斐 大祐 名城大学, 薬学部, 准教授 (40757514)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | トリメチルグリシン / グリシン / GABAトランスポーター2 / GAT2 / アミロイドβタンパク質 / Neuro2A細胞 / アルツハイマー型認知症 / 神経保護作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルツハイマー型認知症の脳内では、アミロイドβ（Aβ）タンパク質の蓄積が原因となる老人斑とタウタンパク質の異常リン酸化が原因となる神経原線維変化が認められる。我々はこれまでに、Aβの活性フラグメントであるAβ(25-35)をマウスの脳室内に投与すると認知機能が障害されること、この障害はトリメチルグリシン（ベタイン）の前処置により抑制されることを明らかにしている。さらに培養細胞を用いた研究では、Aβ(25-35)または、酸化ストレスを引き起こす過酸化水素水をマウス神経芽細胞腫Neuro2A細胞に処置すると生存細胞率が低下したが、ベタインを前処置しておくとそれら生存細胞率の低下が抑制された。そこで本研究では、ベタインのトランスポーターとして知られているGABAトランスポーター２（GAT2、ベタイン-GABAトランスポーター１ (BGT-1)）の発現とベタインの取り込み量の関係を調べるために、GAT2過剰発現Neuro2A安定細胞株に蛍光標識されたベタイン（FAM-ベタイン）を処置したところ、GAT2発現レベルと取り込まれたベタイン量の間に正の相関関係が認められた。次に、Aβ(25-35)を脳室内に投与したマウスの海馬にFAM-ベタインを微量投与したところ、海馬のNeuN陽性神経細胞において蛍光シグナルが強く認められた。以上の結果から、ベタインは、グリア細胞に存在すると言われているGAT2ではなく、神経細胞に選択的に取り込まれ、神経保護効果を示すことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度も2020年度と同様に新型コロナウィルス感染症の拡大に伴い、一時的に大学への入構に制限がかかる時期があり、マウスに慢性的に薬物を処置するような実験が一部中止となるなど、研究活動を満足に行えなかった。さらに物品の輸出入にも一部影響がみられ、海外からの試薬等の搬入が大幅に遅延するなど、実験遂行は厳しいときもあったが、幸いにも進捗は「やや遅れている」程度と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、Aβ (25－35) 脳室内投与マウスまたは家族性AD関連遺伝子発現マウスの海馬にアデノ随伴ウィルス（AAV）を用いて、GAT2を過剰発現またはノックダウンした際の、認知機能障害および神経細胞死の変化を調べる。さらにGAT2の翻訳後修飾を調べるために、まずGAT2の糖鎖やリン酸化修飾を調べる。そのために、翻訳後修飾を受けるアミノ酸を修飾の影響を受けないアミノ酸に置換した際のGAT2の神経保護効果の変化を調べる。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症の拡大に伴い、大学入構が制限されたため、研究の進捗が悪く、研究費執行が一部滞った。それにより次年度使用額が生じた。
使用計画としては、GAT2遺伝子をノックダウンするためのGAT2 shRNAを搭載したAAVの設計・作成受託費およびマウス脳内の神経毒性を調べるためにTUNELおよびFluoro-Jade染色キットを購入する。さらにGAT2の翻訳後修飾に関わるアミノ酸に変異を挿入するために遺伝子変異挿入キットを購入する予定である。
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