ヒト生体試料のアミロイドβ蛋白オリゴマー形成への影響の解析

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22790815
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 小野 賢二郎 金沢大学, 附属病院, 講師 (70377381)
• Keywords: 脳神経疾患 / 認知症 / アミロイドβ蛋白 / オリゴマー

Research Abstract

[目的]アルツハイマー病(AD)ではアミロイドβ蛋白(Aβ)の単量体が数個から数十個凝集したオリゴマーの神経毒性が特に注目されている。我々はPhoto-induced cross-linking of umlodified proteins (PICUP)法を用いて、ヒト脳脊髄液がAβのオリゴマー化を抑制すること、更にはAD患者のヒト脳脊髄液は対照群と比較し、オリゴマー化の抑制力が弱いことを報告した。ヒト脳脊髄液内の抑制因子の特定することが、疾患の進展の予測、治療薬の開発につながるものと考えられる。
[方法]18μLのAβ溶液に20μLの脳脊髄液をはじめとした検討する物質を混合し、光触媒反応を用いてオリゴマー化させ(PICUP法)、電気泳動および銀染色を行い、それぞれの物質のAβオリゴマー化への影響を評価した。Aβの線維化を抑制すると報告されている蛋白(アルブミン、免疫グロブリン、トランスサイレチン、アポプロテインJ、グルタチオン、ホモシスチン、システインC)、金属イオン(Cu、Zn、Fe)などをヒト脳脊髄液と同等の濃度に調整し効果を検討した。また電解質・ブドウ糖の影響を評価するため、それらをヒト脳脊髄液と同等に調整した人工髄液を作成し比較検討した。
[結果]Aβの線維化を抑制すると報告されている上記の既知の蛋白、金属、更に人工髄液はヒト脳脊髄液ほどの抑制力をもたなかった。
[結論]ヒト脳脊髄液はAβのオリゴマー化を抑制するが、その抑制は総蛋白濃度やAβの線維化を抑制すると報告されている蛋白や金属、更には電解質やブドウ糖など以外の因子によると考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

我々が、候補に考えていた既知のヒト脳脊髄液中のAβ凝集抑制物質がAβオリゴマー形成抑制効果を示さなかったため、次の研究計画の練り直しに時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

Aβオリゴマー形成抑制物質が、どのような特性を持つものかを評価するため、フェノールクロロフォルム法での抽出(脂溶性か水溶性かの評価)およびProtease Kの脳脊髄液の抑制力への影響の観察(タンパク質/ペプチドか否かの評価)を行う。
蛋白もしくはペプチドであれば、遠心カラムや高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などで分画にわけ、Mass Spectrometry(質量分析)での同定を試みる。

Research Products

• [Journal Article] Effect of melatonin on α-synuclein self-assembly and cytotoxicity (2012)
  • Author(s): Ono K, Mochizuki H, Ikeda T, Nihira T, Takasaki J, Teplow DB, Yamada M
  • Journal Title: Neurobiol. Aging Volume: 33 Pages: 2172-2185
  • DOI: DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2011.10.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Posterior cingulate atrophy and metabolic decline in early stage Alzheimer's disease (2012)
  • Author(s): Shima K, Samuraki M, Chen WP, Yanase D, Noguchi-Shinohara M, Takeda N, Ono K, Yoshita M, Miyazaki Y, Matsuda H, Yamada M, Matsunari I
  • Journal Title: Neurobiol. Aging Volume: 33 Pages: 2006-2017
  • DOI: DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2011.07.009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parkinson's disease showing progressive conduction aphasia (2012)
  • Author(s): Sakai K, Ono K, Harada H, Shima K, Notoya M, Yamada M
  • Journal Title: Neurol. Sci Volume: 33 Pages: 399-402
  • DOI: DOI:10.1007/s10072-011-0751-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cerebrospinal fluid from patients with multiple system atrophy promotes in vitro α-synuclein fibril formation (2012)
  • Author(s): Ono. K, Li. L, Takamura. Y, Yoshiike. Y, Zhu. L, Han. F, Mao. X, Ikeda. T, Takasaki. JI, Nishijo. H, Takashima. A, Teplow. DB, Zagorski. MG, Yamada. M
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: (in press)
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M111.325456
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Brain-targeted proanthocyanidin metabolites for Alzheimer's disease treatment (2012)
  • Author(s): Wang. J, Ferruzzi. MG, Ho. L,Blount. J, Janle. EM, Gong. B,Pan. Y, Gowda. N, Raftery. D,Arrieta-Cruz. I, Sharma. V, Cooper. B, Lobo. J, Simon. J, Zhang. C, Cheng. A, Qian. X, Ono. K, Teplow. DB, Pavlides. C, Dixon. R, Pasinetti. G
  • Journal Title: J Neurosci Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vitamin A and Alzheimer's disease (2012)
  • Author(s): Ono. K. Yamada. M
  • Journal Title: Geriatr Gerontol Int Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carvedilol as a potential novel agent for the treatment of Alzheimer's disease (2011)
  • Author(s): Wang J, Ono K, Dickstein D, Arrieta-Cruz I, Zhao W, Qian X, Lamparello A, Ferruzzi MG, Pavlides C, Ho L, Hof P, Teplow DB, Pasinetti GM
  • Journal Title: Neurobiol. Aging Volume: 32 Pages: e1-e12
  • DOI: DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2010.05.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Findings of Familial Dementia with a Tau R406W Mutation (2011)
  • Author(s): Komatsu. J, Ono. K,Yanase. D, Samuraki. M, Shima. K, Kuwano. R, Matsunari. I, Yamada. M
  • Journal Title: Acta Neurol Berg Volume: 111 Pages: 374-375
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vitamin A has antioligomerization effects on amyloid-β in vitro (2011)
  • Author(s): Takasaki. J, Ono. K, Yoshiike. Y, Hirohata. M, Ikeda. T, Morinaga. A, Takashima. A, Yamada. M equally contributed
  • Journal Title: J Alzheimers Dis Volume: 27 Pages: 271-280
  • DOI: 10.3233/JAD-2011-110455
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of an age-mismatched and sex-mismatched normal database on the diagnostic performance of ^<18>F-FDG PET for Alzheimer's disease : the Ishikawa Brain Imaging Study (2011)
  • Author(s): Chen. WP, Samuraki. M, Shima. K, Yanase. D, Takeda. N, Miyazaki. Y, Ono. K, Yoshita. M, Nishimura. S, Yamada. M, Matsunari. I.
  • Journal Title: Nucl Med Commun Volume: 32 Pages: 1128-1133
  • DOI: 10.1097/MNM.0b013e32834b43c2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Familial Parkinson disease mutations influence α-synuclein assembly (2011)
  • Author(s): Ono. K,Ikeda. T, Takasaki. J, Yamada. M
  • Journal Title: Neurobiol Dis Volume: 43 Pages: 715-724
  • DOI: doi:10.1016/j.nbd.2011.05.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Low-n oligomers as therapeutic targets of Alzeheimer's disease (2011)
  • Author(s): Ono. K, Yamada. M
  • Journal Title: J Neurochem Volume: 117 Pages: 19-28
  • DOI: 10.1111/j.1471-4159.2011.07187.x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of sex hormones on Alzheimer's disease-associated β-amyloid oligomer formation in vitro (2011)
  • Author(s): Morinaga. A, Ono. K, Takasaki. J, Ikeda. T, Hirohata. M, Yamada. M.
  • Journal Title: Exp Neurol Volume: 228 Pages: 298-302
  • DOI: doi:10.1016/j.expneurol.2011.01.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cervical flexion myelopathy in a patient showing apparent long tract signs : a severe form of Hirayama disease (2011)
  • Author(s): Sakai. K, Ono. K,Okamoto. Y, Murakami. H, Yamada. M
  • Journal Title: Joint Bone Spine Volume: 78 Pages: 316-318
  • DOI: doi:10.1016/j.jbspm.2010.12.008
  • Peer Reviewed
• [Presentation] English(H6R)及びTottori型(D7N)変異アミロイドβ蛋白の凝集および細胞毒性 (2011)
  • Author(s): 小野賢二郎、Teplow. DB、山田正仁
  • Organizer: 第30回日本認知症学会学術集会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀(東京都)
  • Year and Date: 2011-11-11
• [Presentation] アルツハイマー病βアミロイド蛋白凝集機構解明から予防・治療薬開発へ (2011)
  • Author(s): 小野賢二郎
  • Organizer: 第54回日本神経化学大会ミニランチョンセミナー
  • Place of Presentation: 瑠璃光(石川県)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] English(H6R)及びTottori(D7N)型変異がアミロイドβ蛋白の凝集および細胞毒性に与える影響 (2011)
  • Author(s): 小野賢二郎、Teplow. DB、山田正仁
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-09-16
• [Presentation] Effect of melatonin on α-synuclein self-assembly and cytotoxicity (2011)
  • Author(s): Ono. K, Mochizuki. H, Ikeda. T, Nihira. T, Takasaki. J, Teplow. DB, Yamada. M
  • Organizer: Alzheimer's Association International Conference on Alzheimer's Disease 2011
  • Place of Presentation: Expo in Porte de Versailles (France)
  • Year and Date: 2011-07-18
• [Presentation] Low-n oligomers as therapeutic targets of Alzeheimer's disease (2011)
  • Author(s): Ono. K
  • Organizer: Neuroscience Seminar in University of Groningen
  • Place of Presentation: University of Groningen (Netherlands)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-15
• [Presentation] English(H6R)及びTottori(D7N)変異アミロイドβ蛋白の凝集および細胞毒性 (2011)
  • Author(s): 小野賢二郎、Teplow. DB、山田正仁
  • Organizer: 第52回日本神経学会学術大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • Year and Date: 2011-05-19
• [Remarks]
  • URL: http://neurology.w3.kanazawa-u.ac.jp/