2022 Fiscal Year Research-status Report
GPCR-Amyloid precursor protein supercomplex regulate neural function
| Project/Area Number |
20K07765
|
|---|
| Research Institution | Juntendo University |
|---|
Principal Investigator |
上窪 裕二 順天堂大学, 医学部, 准教授 (80509670)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高杉 展正 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (60436590)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | Gタンパク質共役型受容体 / アルツハイマー病 / 膜タンパク質 / 神経伝達 / 器官培養 / 海馬 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
膜タンパク質を標的とした立体構造と機能解析技術の進歩に伴い、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)をはじめとする細胞膜タンパク質間の複合体形成と機能的な相互作用が明らかとなりつつある。膜タンパク質が形成する巨大な複合体は、膜タンパク質の本質であり、その実態を理解することは生命科学の発展に大きく寄与すると考えられる。本研究では多種類の膜タンパク質からなる巨大な複合体(超複合体)の形成とその機能を明らかにするため、アルツハイマー病(AD)の原因の1つであるアミロイドベータ(Aβ)の前駆タンパク質 (Amyloid precursor protein; APP)と神経伝達に関わるGPCR複合体が形成する複合体に注目する。
Aβは、APPがセクレターゼという膜型プロテアーゼによって2段階の切断を受けることによって産生される。Aβの異常な蓄積がADの原因であると考えられているが、その詳細については未解明な点が多い。代表者らはAPPとGPCRの複合体形成によるAPP切断の制御をより生体内に近い状態で評価するために、脳器官培養による評価方法の確立を実施した。ラットやマウスの海馬を400マクロメートルの厚さでスライスし培養する「スライス培養法」を用いてAPPの切断について評価を行った。検討の結果、培養海馬スライスにおいてAPPとセクレターゼの発現が数か月にわたって維持され、分泌されるAβを経時的に評価することが可能であることが明らかとなった。代表者らは培養海馬スライスを用いて、APPとGPCRの相互作用とAPPの切断制御について経時的な解析を進めている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続き研究に必要な消耗品などが世界的に不足する状況が続いたため研究の進捗が遅れている。一方で、申請者らは脳の器官培養を用いた経時的なAPP切断解析法を確立した。そのため、当初計画よりもAPPとGPCRの相互作用について生体内に近い形で解析することが可能となり、研究の推進が期待できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
HEK293細胞を用いた評価ではAPPと標的GPCRの相互作用の評価は困難であった。そのため、培養海馬スライスを用いてAPPと標的GPCRの相互作用とAPPの切断制御について解析を行う。APPとGPCRの複合体形成については免疫沈降法などの生化学的な評価を行う。APPの切断については培養液中に分泌されるAβの定量解析を行う。GPCRの機能制御については、ライブセル・イメージングによる細胞内シグナルの評価などによって評価する。
|
| Causes of Carryover |
研究に必要な消耗品などが世界的に不足する状況が続いたため消耗品などの使用量が当初予定より少なくなった。また、海外渡航の自粛要請により当初予定していた海外学会への参加が取りやめになったため、学会旅費などの使用がなかったため次年度使用が生じた。次年度の学会発表と研究活動のために使用する。
|
