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2012 Fiscal Year Research-status Report

アミロイド性蛋白質を用いた抗アミロイドーシス性カテコール誘導体の分子モデリング

Research Project

Project/Area Number 23580161
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

中村 宗一郎  信州大学, 農学部, 教授 (00105305)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤井 博  信州大学, 農学部, 教授 (90165340)
Keywordsアミロイド性蛋白質 / 抗アミロイド効果 / カテコール誘導体 / 分子モデリング / 抗アミロイドーシス食品素材
Research Abstract

本研究は,種々のフェノール化合物にアミロイド線維の形成と沈着を阻害・抑制する効果があることが示されていることを手掛かりに,カテコール基を有するフェノール化合物をベースに炭素鎖や糖鎖を導入したり,亜臨界水処理による部分加水分解によってフェノール化合物にカテコール基を導入したりして,食品衛生学的に安全な抗アミロイドーシス性食品素材を創製しようとするものである。H24年度は,ヒト型シスタチンL68Q及びステフィンAの大量調製に成功し,またアミロイド線維形成型蛋白質ApoAIIを用いた抗アミロイド実験のアッセイ系確立にも成功した。そこでこれまでに調製した種々のアシル化カテコール誘導体の抗アミロイド効果をAβ,L68Q,ステフィンA,及びApoAIIの系を用いて詳細に調べた。その結果,標的とするアミロイド型蛋白質のタイプによってフェノール化合物に導入すべき炭素鎖長を最適化しなければならないことが明らかにされた。次に,平成23年度の研究結果では糖鎖の導入効果が見られなかったので,天然中に存在する朝鮮人参ジンセノサイド(配糖体)をモデルにした研究を実施した。すなわち,Ra1,Ra2,Ra3,Rb1,Rc,あるいはRdといった配糖体とプロトパナキサジオールあるはプロトパナキサトリオールといったアグリコンの抗アミロイド効果の比較を行った。その結果,付加している糖鎖の数と位置によって抗アミロイド効果は著しく異なることが明らかにされた。また,平成23年度に実施したセサミンの亜臨界水処理実験と同様に,セサミノールの亜臨界水処理によるモノカテコール体及びジカテコール体誘導体の調製も試みた。その結果,カテコール化によってセサミノールの抗アミロイド効果は,有意に上昇することが明らかにされた。このことは,老化促進モデルマウスSAMを用いた生体実験によっても確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

H24年度は,ヒト型シスタチンL68Q及びステフィンA&Bの大量調製に成功し,またアミロイド線維形成型蛋白質ApoAIIを用いた抗アミロイド実験のアッセイ系確立にも成功したので,様々な標的蛋白質を用いた実験を行うことができた。アミロイド前駆体蛋白質(APP)発現P19細胞(マウス胚性腫瘍細胞)細胞株を用いた実験は,現在,継続し実施中である。

Strategy for Future Research Activity

これまで本研究はおおむね計画通り順調に進展している。平成25年度は,培養神経細胞を用いた実験と老化促進モデルSAMマウスを用いた実験を重点的に行う。また,新規物質の安全性の評価と食生活への利用形態についての検討も加え,ヒトに安全な抗アミロイドーシス食品素材の創製に資することができるようにする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成24年度に引き続き,カテコール誘導体の構造と効果との関係についての構造機能相関解析を行い,更なる高機能化を試みる。その際には,培養神経細胞を用いたバイオアッセイや老化促進マウスSAMを用いた動物実験を重点的に行う。最終的には新規物質の安全性の評価と食生活への利用形態についての検討も加える。すなわち,有効性が確認されたカテコール誘導体については,サルモネラ菌を用いたエイムズテスト及び枯草菌を用いたレックアッセイを用いて変異原性を調べ,さらには,マウスを用いた毒性やアレルギー性についても調べる。また研究のとりまとめの際には,個々の機能特性を生かした食生活への利用形態についての検討も加える。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Functional expression of amyloidogenic human stefins A and B in Pichia pastoris using codon optimization2013

    • Author(s)
      Kosuke Nakamura, Yuki Maeda, Kensuke Morimoto, Shigeru Katayama, Kazunari Kondo, Soichiro Nakamura
    • Journal Title

      Biotech. Appl. Biochem

      Volume: 60 Pages: 283-288

    • DOI

      10.1002/bab.1079

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecular design of anti-amyloidal phenolic compounds using amyloidogenic proteins and peptides2012

    • Author(s)
      Soichiro Nakamura and Shigeru Katayama
    • Organizer
      ISNFF (The International Society for Nutraceuticals and Functional Foods) 2012
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      20121202-20121206
    • Invited
  • [Presentation] Anti-amyloidal activities of apricot-derived carotenoids2012

    • Author(s)
      Haruka Sugiyama, Shigeru Katayama, Hirofumi Ogawa, Soichiro Nakamura
    • Organizer
      ISNFF (The International Society for Nutraceuticals and Functional Foods) 2012
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      20121202-20121206
  • [Presentation] Amyloidogenicities of artificially synthesized human stefins A and B2012

    • Author(s)
      Kensuke Morimoto, Shigeru Katayama, Takahiro Fukumoto, Kosuke Nakamura, Soichiro Nakamura
    • Organizer
      ISNFF (The International Society for Nutraceuticals and Functional Foods) 2012
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      20121202-20121206
  • [Presentation] Production of Amyloidgenic ApoA-II by cell-free protein synthesis and its possible application2012

    • Author(s)
      Takahiro Fukumoto , Shigeru Katayama , Akira Nozawa , Yuzuru Tozawa , Soichiro Nakamura
    • Organizer
      Protein Island Matsuyama International Symposium
    • Place of Presentation
      Matsuyama, Japan
    • Year and Date
      2012-09-25
  • [Presentation] Screening of naturally-occurring food compounds expecting prevention effects against amyloidosis containing Alzheimer-type dementia and modification of their functionalities by lipophilization, glycolsylation, and partial hydrolysis

    • Author(s)
      Soichiro Nakamura and Shigeru Katayama
    • Organizer
      The 6th symposium for comparative studies on food intake and nutrition between Korea and Japan
    • Place of Presentation
      Jinju, Korea
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アミロイド形成阻害剤及びアミロイド形成阻害方法2013

    • Inventor(s)
      片山茂,中村宗一郎,内山裕介
    • Industrial Property Rights Holder
      信州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-006292
    • Filing Date
      2013-01-17

URL: 

Published: 2014-07-24  

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