The physicochemical analysis of amyloid peptide containing D-Asp

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06498
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: UTSUNOMIYA-TATE Naoko 帝京大学, 薬学部, 教授 (00201955)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / アミロイドβ / 異性化アミノ酸 / D-Asp / 線維形成 / 凝集体

Outline of Final Research Achievements

Amyloid b protein, known as a pathogenic protein for Alzheimer’s disease, reportedly contains stereo chemically isomerized Asp (D-Asp) at three positions (residues 1, 7, and 23) in aged patients: the elevated fibrilization of Amyloid b containing D-Asp is supposed to relevant to promote the progression of Alzheimer’s disease. We characterized Amyloid b that contains D-Asp residues with biophysical approaches, in terms of the structural stabilities of its fibrils and aggregates, the morphologies, and its cross-seeding abilities to induce amyloid fibrils. We found Amyloid b proteins with D-Asp residues elevated fibrilization and aggregation by raising rates in each constituting step for the processes.

Free Research Field

生物物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルツハイマー病患者の脳の老人斑を構成している疾患原因タンパク質アミロイドβ（Aβ）内に３箇所、存在するAsp（1位、7位、23位）がD-Aspに異性化していることが見出されたが、これまでその物性・機能の詳細については不明であった。本研究により、生物物理学的な観点から、異性化D-Asp含有Aβが有する物性や機能に関する様々な特性（線維・凝集体構造の安定性と微細形態、及び線維形成プロセス）を明らかにすることができた。この研究成果はアルツハイマー病の予防、及び治療薬の開発に繋がる重要な分子基盤情報となる。