2015 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質性アミロイド線維凝集過程における生物学的毒性評価とその抑制
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25440027
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
河田 康志 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40177697)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アミロイド線維 / 凝集抑制 / 細胞毒性 / アントシアニン / SOD1 / Aβペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経変性病の発症原因の一つに蛋白質の凝集が関与している。β構造に富んだアミロイド線維形成中に細胞毒性を示す分子種が生じることが問題であり，その分子種の形成メカニズムの解明と蛋白質アミロイド線維形成を抑制することが重要である。今年度は筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因蛋白質であるスーパーオキシドディスムターゼ(SOD1)とアルツハイマー病の原因ペプチドであるAβのアミロイド線維形成メカニズムを調べるとともに，ポリフェノールの一種であるアントシアニンを用いたアミロイド形成抑制について詳細に調べ，以下の点を明らかにした。
(1) SOD1のアミロイド線維形成メカニズムについて蛋白質の構造安定性と関連させて詳細に調べた結果，銅と亜鉛が脱離したアポ体のSOD1の分子内部に位置するSS結合がさらに還元されるとアミロイド線維がすみやかに形成されることが明らかになった。家族性変異体であるSOD1の場合では，アポ体SOD1蛋白質自体がかなり不安定化されており，生体内の還元環境下でその変異体SOD1のSS結合が還元されやすいのでアミロイド線維形成が早く起こることが明らかになった。この結果は家族性ALSの早期発症原因が蛋白質科学的に説明できることを示している。
(2) Aβ42が形成するアミロイド線維反応中に生じるオリゴマー分子種がマウス神経細胞であるNeuro2Aに対して毒性を示すことが分かった。しかし，アントシアニンを共存させると不定形の凝集体は生じるものの，アミロイド線維は形成されず，細胞毒性も見られなかった。また，アルツハイマー病モデルマウスにアントシアニンを豊富に含むビルベリーエキスを食餌に混ぜて摂取させると，摂取していないマウスに比べて短期記憶力の低下が抑制されることが明らかになった。このことはアルツハイマー病の発症予防にアントシアニンが有効であることを示している。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Structural basis of Cu, Zn-superoxide dismutase amyloid fibril formation involves interaction of multiple peptide core regions2016
Author(s)
Masataka Ida, Mizuho Ando, Masayuki Adachi, Asumi Tanaka, Kodai Machida, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Miho Yoshida Yamakawa, Yasuhiro Watanabe, Kenji Nakashima, and Yasushi Kawata
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Journal Title
J. Biochem.
Volume: 159
Pages: 247-260
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Anthocyanin suppresses the toxicity of Aβ deposits in in vitro and in vivo models of Alzheimer's disease2016
Author(s)
Miho Yoshida Yamakawa, Kazuyuki Uchino, Yasuhiro Watanabe, Tadashi Adachi, Mami Nakanishi, Hikari Ichino, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Saori Kobayashi, Kenji Nakashima, and Yasushi Kawata
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Journal Title
Nutritional Neuroscience
Volume: 19
Pages: 32-42
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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