アミロイドベータは細胞内でどのように分解されるのか?

• 研究課題/領域番号: 16591132
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 精神神経科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田上 真次 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (40362735)
• 研究分担者: 大河内 正康 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (90335357) ; 武田 雅俊 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00179649)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: BACE / アミロイドベータの分解 / ガンマセクレターゼ / )cell-free BACE assay / cell-free BACE assay

研究概要

老人斑はアルツハイマー病(AD)脳に特異的であり、その主たる構成成分はアミロイドベータ(Aβ)である。従ってAβの産生及び分解機構を解明することはADの治療に直接結びつく可能性がある。我々はアミロイドベータ前駆体蛋白(βAPP)から、ガンマセクレターゼの基質であるCTF-βを切り出すβセクレターゼ(BACE)が驚くべきことにAβ自体を基質として認識し、切断することを見出した。我々はBACEのこの性質を利用してBACE活性やAβ産生を減じることができるのではないかと考えた。
BACEが主として細胞内でAβをY10とE11部位の間およびL34とM35部位の間で分解することをcell-freeガンマセクレターゼassay及びリコンビナントBACEを用いたin vitro assayの両者の系で明らかにした。この結果より産生されたAβが、ベータAPPからCTF-ベータを切り出すBACEの活性を阻害し得るのではないかと考えた。そこで我々は消光性基質を用いたBACE assay系にAβペプチドを添加し、実際にBACEの活性を阻害するのかどうかを検討した。その結果BACE活性はAβペプチドにより部分的に阻害された。さらにAβのどの配列にBACE阻害活性があるのかを明らかにするため、短縮型Aβペプチドを各種作製し検討した。その結果Aβ29-40ペプチドが比較的強いBACE阻害活性を有することがわかった。このペプチドを基に新たな薬剤ターゲット開発が可能であると考えられた。さらにBACEは非常に凝集しやすい性質を持つ病原性物質であるAβ42も同様に切断した。切断されたAβはin vitroでははるかに凝集能が低かった。従ってBACEのAβ切断能を利用してAβの凝集や分解を促進する手法の開発が可能であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Secretion of the Notch-1 Aβ-like peptide during Notch signaling. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okochi M, Fukumori A, Jiang J, Ito N, Kimura R, Steiner H, Haass C, Tagami S, Takeda M.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 281.12 ページ: 7890-7898
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Presenilin-dependent γ-secretase on plasma membrane and endoso mes is functionally distinct (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukumori A, Okochi M, Tagami S, Jiang J, Itoh N, Nakayama T, Yanagida K, Ishizuka-Katsura Y, Morihara T, Kamino K, Tanaka T, Kudo T, Tanii H, Ikuta A, Haass C, Takeda M
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 5351-5358
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Secretion of the Notch-1 Aβ-like peptide during Notch signaling. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okochi M, Fukumori A, Jiang J, Ito N, Kimura R, Steiner H, Haass C, Tagami S, Takeda M.
  • 雑誌名: J Biol Chem 281-12 ページ: 7890-7898
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Presenilin-dependent γ-secretase on plasma membrane and endosomes is functionally distinct (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukumori A, Okochi M, Tagami S, Jiang J, Itoh N, Nakayama T, Yanagida K, Ishizuka-Katsura Y, Morihara T, Kamino K, Tanaka T, Kudo T, Tanii H, Ikuta A, Haass C, Takeda M
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 5351-5358
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Secretion of the Notch-1 Aβ-like peptide during Notch signaling. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okochi M, Fukumori A, Jiang J, Ito N, Kimura R, Steiner H, Haass C, Tagami S, Takeda M.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 3月予定(In press)
• [雑誌論文] The S3 cleavage site of Notch-1 by presenilin/γ-secretase has a diversity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tagami S, Okochi M, Fukumori A, Ito N, Jiang J, Ikuta A, Takeda M.
  • 雑誌名: 日本神経化学雑誌 44 ページ: 204-204
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] プレセニリン依存性膜内蛋白分解によるNotch-1のS3切断には多様性が存在する。 (2005)
  • 著者名/発表者名: Tagami S, Okochi M, Fukumori A, Ito N, Jiang J, Ikuta A, Kudo T, Takeda M.
  • 雑誌名: Dementia Japan 19 ページ: 133-133
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The physiological meaning that BACE cleaves amyloid beta. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tagami S, Okochi M, Fukumori A, Ito N, Jiang J, Ikuta A, Kudo T, Takeda M.
  • 雑誌名: Joint meeting of the 27th annual meeting of JSBP and the 35th annual meeting of JSNP 27 ページ: 206-206
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] γセクレターゼとNotchシグナル (2005)
  • 著者名/発表者名: 大河内正康, 田上真次, 武田雅俊
  • 雑誌名: Molecular Medicine 42 ページ: 790-798
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The S3 cleavage site of Notch-1 by presenilin/γ-secretase has a diversity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tagami S, Okochi M, Fukumori A, Ito N, Jiang J, Ikuta A, Takeda M.
  • 雑誌名: Bulletin of the Japanese Society for Neurochemistry 44 ページ: 204-204
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cleavage at S3 by Presenilin/g-secretase has a diversity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tagami S, Okochi M, Fukumori A, Ito N, Jiang J, Ikuta A, Kudo T, Takeda M.
  • 雑誌名: Dementia Japan 19 ページ: 133-133
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aβの毒性発現機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 大河内正康, 田上真次, 武田雅俊
  • 雑誌名: Molecular Medicine 41.No.4 ページ: 427-431
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Subcellular localization of γ-cleavage of βAPP. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukumori, A., Okochi, M., Jiang, J., Kimura, R., Tanii, H., Kudo, T., Tagami, S., Takeda, M
  • 雑誌名: 日本神経化学雑誌 47 ページ: 20-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The mechanism of intracellular amyloid beta degradation (2004)
  • 著者名/発表者名: Tagami, S., Okochi, M., Fukumori, A., Kimura, R., Jiang, J., Takeda, M
  • 雑誌名: 9th International Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders Abstract Book 9巻 ページ: 97-97
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Biochemical separation of γ-cleavage of βAPP on the plasma membrane from that on the intracellular membrane (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukumori, A., Okochi, M., Tagami, S, Tanii, H., Kimura, R., Jiang, J., Steiner, H., Haass, C., Kudo, T., Takeda, M.
  • 雑誌名: 9th International Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders Abstract Book 9巻 ページ: 157-157
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The mechanism of intracellular amyloid beta degradation (2004)
  • 著者名/発表者名: Tagami, S., Okochi, M., Fukumori, A., Kimura, R., Jiang, J., Takeda, M
  • 雑誌名: 9th International Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders Abstract Book 9 ページ: 97-97
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Biochemical separation of γ-cleavage of βAPP on the plasma membrane from that on the intracellular membrane (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukumori, A., Okochi, M., Tagami, S., Tanii, H., Kimura, R., Jiang, J., Steiner, H., Haass, C., Kudo, T., Takeda, M.
  • 雑誌名: 9th International Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders Abstract Book 9 ページ: 157-157
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aβの毒性発現機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 大河内正康, 田上真次, 武田雅俊
  • 雑誌名: Molecular Medicine 41-No.4 ページ: 427-431
• [雑誌論文] Subcellular localization of γ-cleavage of βAPP. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukumori, A., et al.
  • 雑誌名: 日本神経化学雑誌 47 ページ: 20-20
• [雑誌論文] The mechanism of intracellular amyloid beta degradation (2004)
  • 著者名/発表者名: Tagami, S., et al.
  • 雑誌名: 9th International Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders Abstract Book 9巻 ページ: 97-97
• [雑誌論文] Biochemical separation of γ-cleavage of βAPP on the plasma membrane from that on the intracellular membrane. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukumori, A., et al.
  • 雑誌名: 9th International Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders Abstract Book 9巻 ページ: 157-157
• [図書] 研修医の精神科研修ハンドブック (2005)
  • 著者名/発表者名: 田上真次, 武田雅俊
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: アルツハイマー型痴呆
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 痴呆とうつ 心療内科 (2005)
  • 著者名/発表者名: 田上真次, 大河内正康, 武田雅俊
  • 出版者: 科学評論社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 研修医の精神科研修ハンドブック(アルツハイマー型痴呆) (2005)
  • 著者名/発表者名: 田上 真次, 武田 雅俊
  • 総ページ数: 8