Aβオリゴマーは単一カルシウムチャンネルを形成するか?

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24390020
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 西道 隆臣 独立行政法人理化学研究所, 神経蛋白制御研究チーム, シニア・チームリーダー (80205690)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / アミロイドβペプチド / カルシウムチャネル

Research Abstract

アルツハイマー病患者脳ではアミロイドβペフチド(Aβ)の蓄積が認められるが、Aβ蓄積がどのように毒性を発揮し、病態発症を引き起こすのか、その機構は明らかでない。本研究では、Aβオリゴマー自身がカルシウムチャネルを形成し、神経細胞内カルシウム濃度の破綻を引き起こすことをAβ毒性の発生機序として想定し、これをin vitro、in vivoの両面から検証する。
本年度は、人工脂質膜上でカルシウムチャネル形成能を調べるために、安定性・精製度の高いAβオリゴマーの作製に取り組んだ。まず、Aβモノマーの水溶液を調製し、ペルオキソ二硫酸アンモニウムとルテニウム触媒を使用した光化学反応であるPICUP(photo-induced cross-linking of unmodified proteins)法により、安定化したAβオリゴマーを作製することができた。さらに、このオリゴマー混合物溶液をゲルろ過カラムを使用したHPLCにより分離分画し、Aβオリゴマーを精製する良好な条件を見いだした。この分離条件を使用したHPLC分析により、電気泳動後のゲルからの抽出操作と比較して短時間に必要量の'βオリゴマーを調製することができた。本方法は、特定のAβ分子種から構成されるAβオリゴマーの機能的意義の検討に有用であるだけでなく、アルツハイマー病モデルマウス脳内のAβオリゴマーの分離同定にも威力を発揮することが期待される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度はin vitroの実験に使用可能なAβオリゴマーの作製法を確立した。また、カルシウム形成能を調べるための人工脂質膜の評価系の構築に着手し、セットアップをほぼ終了している。次年度に入ってすぐにAβオリゴマーの機能評価が可能な状況にあり、当初の計画と比べておおむね順調に進展しているとした。

Strategy for Future Research Activity

作製したAβオリゴマーのカルシウムチャネル形成能を人工脂質膜の評価系で検証することが次の課題である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

H24年度基金分未使用額(H25年2月末時点)2,562,533円
パッチクランプ法から、操作が簡便で高い再現性が期待できる平面膜folding法に評価系を修正したため、使用額が少なくなった。関連予算はAβ分子種の種類を拡充するなど、より信頼性の高いデータを出すための費用にあてる。