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2023 Fiscal Year Annual Research Report

アミロイド凝集核を構成する異常型αシヌクレインの構造特性の物理化学的解明

Research Project

Project/Area Number 21K15245
Research InstitutionKyoto Pharmaceutical University

Principal Investigator

扇田 隆司  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (80737263)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsαシヌクレイン / 神経変性疾患 / パーキンソン病 / アミロイド凝集核
Outline of Annual Research Achievements

αシヌクレイン凝集核はパーキンソン病などの神経変性疾患の病原因子であるが、不安定な構造体なので単離・精製が難しく、物性解析は進んでいない。本研究では、凝集核を標的としたαシヌクレイン関連神経変性疾患の治療法開発に向けて、凝集核の構造特性と形成メカニズムの物理化学的解明を試みた。
2023年度は、ヒト-マウスαシヌクレインの凝集性の速度論的解析から、両者で異なる87番目残基がN末-C末領域間の分子内相互作用を変化させることで核形成速度を制御するホットスポット残基であることを見出した。これはαシヌクレイン凝集核形成阻害分子の設計基盤となりうる重要な発見である。この成果はSci. Repに原著論文として公表した。
また、αシヌクレインとその変異体、および全身性アミロイドーシス関連アポリポタンパク質A-I N末フラグメントの凝集・線維化挙動の比較解析から、凝集核の形成量がタンパク質の疎水性度に依存することを見出した。この結果は、タンパク質の疎水性度の制御が凝集核形成量の制御につながる可能性を示唆する。この成果に関する総説をBiophys. Physicobiol.に公表した。
さらに、αシヌクレインの神経細胞間伝播機構に関する研究成果をRegen. Ther.に原著論文として公開した。
また、パーキンソン病の診断・治療法の開発に向けて、パーキンソン病発症との関連が示唆されているアポEタンパク質のE4アイソフォームを特異的に認識する抗体を新規に開発し、その成果をFEBS Lett.に原著論文として公表した。
以上、αシヌクレイン凝集核を標的とした神経変性疾患治療分子の設計基盤となりうる実験成果を得ることができた。

  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Host-to-graft propagation of inoculated α-synuclein into transplanted human induced pluripotent stem cell-derived midbrain dopaminergic neurons2024

    • Author(s)
      Gima Serina、Oe Kazuya、Nishimura Kaneyasu、Ohgita Takashi、Ito Haruka、Kimura Hiroyuki、Saito Hiroyuki、Takata Kazuyuki
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 25 Pages: 229~237

    • DOI

      10.1016/j.reth.2023.12.019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of novel anti‐apoE monoclonal antibodies that selectively recognize apoE isoforms2024

    • Author(s)
      Ohgita Takashi、Sakai Koto、Fukui Nodoka、Namba Norihiro、Nakano Miyu、Kiguchi Yuki、Morita Izumi、Oyama Hiroyuki、Yamaki Kouya、Nagao Kohjiro、Kobayashi Norihiro、Saito Hiroyuki
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 598 Pages: 902~914

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14858

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physicochemical mechanisms of aggregation and fibril formation of α-synuclein and apolipoprotein A-I2024

    • Author(s)
      Ohgita Takashi、Kono Hiroki、Namba Norihiro、Saito Hiroyuki
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 21 Pages: n/a~n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v21.0005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intramolecular interaction kinetically regulates fibril formation by human and mouse α-synuclein2023

    • Author(s)
      Ohgita Takashi、Kono Hiroki、Morita Izumi、Oyama Hiroyuki、Shimanouchi Toshinori、Kobayashi Norihiro、Saito Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 10885

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38070-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Amyloidogenic 60-71 deletion/ValThr insertion mutation of apolipoprotein A-I generates a new aggregation-prone segment that promotes nucleation through entropic effects2023

    • Author(s)
      Namba Norihiro、Ohgita Takashi、Tamagaki-Asahina Hiroko、Nishitsuji Kazuchika、Shimanouchi Toshinori、Sato Takeshi、Saito Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 18514

    • DOI

      10.1038/s41598-023-45803-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural flexibility of apolipoprotein E-derived arginine-rich peptides improves their cell penetration capability2023

    • Author(s)
      Takechi-Haraya Yuki、Ohgita Takashi、Usui Akiko、Nishitsuji Kazuchika、Uchimura Kenji、Abe Yasuhiro、Kawano Ryuji、Konaklieva Monika I.、Reimund Mart、Remaley Alan T.、Sato Yoji、Izutsu Ken-ichi、Saito Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 19396

    • DOI

      10.1038/s41598-023-46754-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] カイロミクロンタンパク質apoA-IVのアミロイド線維形成の物理化学的メカニズム2024

    • Author(s)
      南波憲宏、段上時子、北川裕一朗、扇田隆司、島内寿徳、斎藤博幸
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] アポリポタンパク質E由来両親媒性ペプチドの脂質膜相互作用および細胞通過へ及ぼすコンフォメーション制限の影響2024

    • Author(s)
      原矢佑樹、扇田隆司、臼井明子、西辻和親、内村健治、阿部康弘、川野竜司、Monika I. Konaklieva , Mart Reimund , Alan T. Remaley , 佐藤陽治、伊豆津健一、斎藤博幸
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] パーキンソン病αシヌクレインの凝集・線維化に対する脂質膜組成の影響2024

    • Author(s)
      河野弘樹、南波憲宏、扇田隆司、長尾耕治郎、斎藤博幸
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] カイロミクロンタンパク質apoA-IV のN 末フラグメントは強いアミロイド凝集特性を有する2023

    • Author(s)
      北川裕一朗、内藤禎人、南波憲宏、扇田隆司、斎藤博幸
    • Organizer
      第73回日本薬学会関西支部大会
  • [Presentation] Amyloidogenic mutation of the N-terminal fragment of apolipoprotein A-I generates a new aggregation-prone segment that acts as an entropic driver of aggregation2023

    • Author(s)
      Norihiro Namba , Takashi Ohgita , Hiroko Tamagaki-Asahina , Toshinori Shimanouchi , Takeshi Sato , Hiroyuki Saito
    • Organizer
      第60回ペプチド討論会
  • [Presentation] 環境感受性蛍光プローブ標識による パーキンソン病αシヌクレインの脂質膜結合挙動の解析2023

    • Author(s)
      河野弘樹、南波憲宏、扇田隆司、斎藤博幸
    • Organizer
      第13回京都四大学連携研究フォーラム
  • [Presentation] 脳に生着したヒトiPS細胞由来神経細胞へのα-シヌクレイン伝播の組織学的評価2023

    • Author(s)
      西村周泰、儀間芹菜、扇田隆司、斎藤博幸、高田和幸
    • Organizer
      第97回 日本薬理学会年会

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Published: 2024-12-25  

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