2015 Fiscal Year Research-status Report
脳アミロイドβに固有の産生分泌メカニズムと蓄積制御
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26430070
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
西村 正樹 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 教授 (40322739)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
J・P Bellier 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助教 (80346022)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 認知症 / 神経変性疾患 / アルツハイマー病 / アミロイドβ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 脳内Aβ産生分泌部位の検討 ー シナプス前部仮説の検証
Aβ産生に関連する分子群の脳シナプス局在について、マウス脳ホモゲネートを用いたシナプトゾーム分画やシナプス小胞の単離などによって解析した結果、これらはシナプス前部とくにアクティブゾーンないしそれに融合したシナプス小胞に濃縮して局在していることが明らかとなった。さらに、脳Aβ産生を抑制するタンパク質として同定しているILEIの脳内局在の検討から、ニューロン細胞体のトランスゴルジネットワークに加え、アクティブゾーンないしそれに融合したシナプス小胞への局在が認められた（論文投稿中）。
2. シナプス部γセクレターゼ複合体の分子修飾の解析
γセクレターゼ複合体構成タンパク質のなかでも触媒部位を提供するPS1について、脳老化に伴う翻訳後修飾の検討を進めている。現在まで、有力な候補となる分子修飾を特定できていない。検討を継続中である。
3. Aβ産生抑制タンパク質ILEI (ACDP)を標的とするADの予防的治療法の探索
ILEIはγセクレターゼ複合体に結合し、基質APP-C99の安定性を低下させAβ産生を抑制する。この結合を統計力学3D-RISM理論に拠って解析し、分子設計によるAβ産生阻害薬の開発を目指している。まず、この結合はPS1のC末端細胞外領域にあるDQL配列に依存すること、およびこの結合が複合体形成に依存せず、当該アミノ酸配列によることを確認した。また、ILEIの予測構造上にDQL配列の側鎖の分布をマッピングした結果、ILEI上のPS1認識部位の候補が特定できた。さらに、γセクレターゼ複合体の立体構造上におけるDQL配列領域に、ILEIのPS1認識部位をドッキングすると、ほとんど立体障害のない結合様式が予測された。現在、より恣意性の低いデータの導出を試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
脳内Aβ産生分泌部位の検討では、p24α2に加えILEIのアクティブゾーン局在が確認できた。PS1の翻訳後修飾については検討を進めている。一方、ILEIに基づく創薬については、3D-RISM理論による解析が予想以上に捗り、薬剤の分子設計の可能性が高まった。
以上より、達成度は「おおむね順調」と判断された。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 脳内Aβ産生分泌部位の検討 ー シナプス前部仮説の検証
脳内Aβ産生部位として、シナプス前部のなかでもアクティブゾーンないしアクティブゾーンに融合したシナプス小胞が有力な候補であることが前年度までに判明した。一方、遊離型シナプス小胞にはAβ産生関連分子の局在はごく少量しか見られなかった。これはシナプス部でのAβ産生分泌機構やアルツハイマー病治療薬としてのAβ産生阻害剤開発を考える上で重要な所見である。Aβ産生抑制タンパク質であるp24α2やILEIも同部位に濃縮して局在することが明らかになったが、さらに詳細にシナプス部でのAβ産生分泌メカニズムの解析を進める。
2. シナプス部γセクレターゼ複合体の分子修飾の解析
γセクレターゼ複合体構成タンパク質について、アクティブゾーンないしここに融合したシナプス小胞への局在が明らかになった。老齢サル脳やAD剖検脳を用い、シナプス局在を示すγセクレターゼ複合体に加齢に伴ってみられる翻訳後修飾の有無についてさらに検討を進める。γセクレターゼ複合体のすべてが修飾を受けるわけではないため、目的の分子修飾を同定することは容易ではないが、重要な課題であり検討を継続する。
3. Aβ産生抑制タンパク質ILEI (ACDP)を標的とするADの予防的治療法の探索
3D-RISM理論に基づく薬剤の分子設計に向けて検討を進め、ペプチド、低分子量化合物の両方から設計の可能性を探る。候補分子については、培養細胞を用い、ILEI様活性を評価してリード化合物を特定していく。一方で、ILEIのプロモーター解析、転写因子解析などからILEI発現誘導剤の検討も併行して進める。
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| Causes of Carryover |
一部の実験用試薬およびキットにつき、使用時期が予想よりも遅滞したことから、それらの有効期限を勘案し、購入を次年度に延期したこと、成果発表を行う国際学会への参加を次年度に延期したことにより、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の試薬・キットの購入および学会での成果発表は、次年度に行う予定であり、年度を超えても経費は当初計画通りに使用する。
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