トレハロースの新たな水和特性とタンパク質凝集抑制メカニズム

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25450188
• Research Institution: Kawasaki University of Medical Welfare
• Principal Investigator: 奥 和之 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (40549797)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: トレハロース / タンパク質凝集抑制 / βアミロイドタンパク / 生体間相互作用解析装置 / 核磁気共鳴分析法 / 老化促進マウス（SAM/P1）

Outline of Annual Research Achievements

トレハロースのタンパク質凝集抑制効果の解明のため、モデルペプチドとしてアルツハイマー原因ペプチドであるβアミロイドタンパク40（Aβ40）を用いて、生体間相互作用解析装置Biacoreを使用して解析した。その結果、トレハロースはAβ40の凝集を強く抑制した。また、Kinetics解析より、トレハロースによるAβ40凝集の阻害様式は拮抗阻害型であること、阻害係数Kiはトレハロース0.81mM（0.02％）となった。また、トレハロースとAβ40混合液のNMR解析（NOESY）の結果、トレハロース１位および２位プロトンとAβ40プロトン間に明確なNOEが観測され、トレハロースはβ—アミロイドと直接作用してその凝集を抑制することがわかった。作用部位の決定を予定している。
次にアルツハイマー型モデルである老化促進マウス（SAM/P1）を用いて、トレハロース摂取の影響を調べた。トレハロース5％水溶液の2か月連続飲水投与により、脳萎縮が抑制された。現在、大脳切片のAβ免疫染色と脳ホモジネート中のAβ含量とトレハロース含量を測定中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

モデルペプチドを用いた作用解析では、当初QCM法による凝集抑制作用について検討していたが、装置の初期化が難しくバラツキが大きいため、より正確に測定でき解析も容易にできるBiacoreに変更したため、その条件設定に時間がかかった。
また、研究実施機関が平成27年4月1日より大阪青山大学から川崎医療福祉大学に変更したため、環境整備や研究遂行に時間を要したため。さらに実験装置NMRによる解析が平成27年度内に行えなかったため、平成28年度に実施し成果発表（学会発表、論文化）する予定である。

Strategy for Future Research Activity

トレハロースと芳香族アミノ酸およびモデルペプチド（Aβ40）との相互作用について、NMR法による解析および計算シミュレーション（分子動力学シミュレーション）による解析を継続して行う。研究成果を平成28年6月に開催される低温生物工学会（埼玉）にて口頭発表するとともにCryobiologyに投稿する予定である。

Causes of Carryover

研究実施機関が平成27年4月1日より大阪青山大学から川崎医療福祉大学に変更したため、環境整備や研究遂行に時間を要したため。さらに実験装置NMRによる解析が平成27年度内に行えなかったため、平成28年度に実施し成果発表（学会発表、論文化）する予定である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

NMR解析費用として（岡山大学に測定依頼、約300千円）、学会参加、東工大櫻井教授との打ち合わせのための旅費、論文作成など（約280千円）