抗ALS活性を有する独創的新規再生因子誘導体コリベリンの作用機序の解明と臨床応用

• 研究課題/領域番号: 17590893
• 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: 神経内科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 喜多 淑子 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (00327496)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 筋萎縮性側索硬化症 / アルツハイマー病 / ADNF / HN(ヒューマニン) / コリベリン / G93A-SOD1 / MND / 神経変性疾患 / ALS

研究概要

ALSは随意運動神経系の進行性神経変性疾患でその発症機構は明らかではなく根治療法もない。ADNFがSOD1変具体が誘導する神経細胞死を抑制し、G93A-SOD1Tgマウス(ALSマウス)の脳室内投与により運動機能を増加させる事を報告した。また、本研究室で最強HN誘導体を分子内に含むADNF誘導体、コリベリン(ADNF-AGAC8RHNG17)を考案し、予備実験より運動機能及び延命効果に優れた効果が得られることを見出していたが、コリベリンのin vivo及びin vitro効果を確認した。
3種のALS原因遺伝子G93R-、G85R-、A4T-SOD1を運動神経株NSC34に導入し、導入によって起こる細胞死に対し、コリベリンが抑制できるか否かを検討した。その結果、コリベリンもADNFと同等の、fM(100fM)レベルでの細胞死拮抗作用があることが判明した。コリベリンはもともとアルツハイマー病(AD)とALSの両方に作用を発揮することを期待して作成されたが、アルツハイマー病関連の神経細胞死に対してもfM(100fM)抑制効果を示した。
ADNFは以前の結果より、ALSマウスの運動機能の低下に対して抑制効果があるが、延命効果を示さなかったのに対し、コリベリンはさらに延命効果も示す事が明らかになった。また、Abeta脳室内注入ADモデルマウスに対しても短期記憶障害がコリベリンで回復することが示された。
このコリベリンの強力な作用のメカニズムを分子レベルで調べるため、コリベリン及びその構成成分のADNFと最強HN誘導体、AGAC8R-HNG17のペプチドのキャラクタライゼーションを、CD(円偏光2色性)、超遠心沈降平行法で解析した。結果ADNFは広範囲な濃度域で単体で挙動すること、コリベリンも単体で挙動することが示唆された。現在更に詳細なキャラクタリゼーションを実施中である。

研究成果

• [雑誌論文] Structure analysis of Activity-Dependent Neurotrophic Factor9 by circular dichroism and sedimentation equilibrium (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Niikura T, Tajima H, Arisaka F, Kita Y
  • 雑誌名: Journal of Molecular Neuroscience (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Biotechnology applications of amino acids in protein Purification and formulations (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tsumoto K, Kita Y, Chang B, Ejima D
  • 雑誌名: Amino Acids (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Indeced binding of bovine serum albumin by ammonium sulfate in affinity and ion exchange colum chromatography (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tsumoto K, Ejima D, Kita Y, Yonezawa Y, Tokunaga M
  • 雑誌名: J.Biochem.Biophys Methods 70 ページ: 493-498
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Suppression of protein interactions by arginine:a proposed mechanism of the arginine effects (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Ejima D, Tsumoto K, Obeyama N, Tanaka Y, Kita Y, Timasheff SN
  • 雑誌名: Biophys Chem 127 ページ: 1-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of salts on protein-surface interactions:Applications for column chromatography (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsumoto k, Ejima A, Senczuk M, Kita Y, Arakawa T
  • 雑誌名: Journal of Pharmaceutical Science (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Indeced binding of bovine serum albumin by ammonium sulfate in affinity and ion exchange colum chromatography (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tsumoto K, Ejima D, Kita Y Yonezawa Y, Tokunaga M
  • 雑誌名: J. Biochem. Biophys Methods 70 ページ: 493-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Suppression of protein interactions by arginine : a proposed mechanism of the arginine effects (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Ejima D, Tsumoto K, Obeyama N, Tanaka Y, Kita Y. Timasheff S N
  • 雑誌名: Biophys Chem 127 ページ: 1-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Structure analysis of Activity-Dependent Neurotrophic Factor 9 by circular dichroism and sedimentation equilibrium (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Niikura T, Tajima H, Arisaka F, Kita Y
  • 雑誌名: Journal of Molecular Neuroscience, (In press)
• [雑誌論文] Biotechnology applications of amino acids in protein purification and formulations (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tsumoto K, Kita Y, Chang B, Ejima D
  • 雑誌名: Amino Acids (in press)
• [雑誌論文] Indeced binding of bovine serum albumin by ammonium sulfate in affinity and ion exchange colum chromatography (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tsumoto K, Ejima D, Kita Y, Yonezawa Y, Tokunaga M
  • 雑誌名: J. Biochem. Biophys Methods 70 ページ: 493-8
• [雑誌論文] Suppression of protein interactions by arginine : a proposed mechanism of the arginine effects (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Ejima D, Tsumoto K, Obeyama N, Tanaka Y, Kita Y, Timasheff SN
  • 雑誌名: Biophys Chem 127 ページ: 1-8
• [雑誌論文] Effects of salts on protein-surface interactions : Applications of column chromatography (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsumoto K, Ejima A, Senczuk M, Kita Y, Arakawa T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmaceutical Science (in Press)
• [雑誌論文] The secondary structure analysis of anti-Alsheimer peptide,Humanin by circular dichroism (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Niikura T, Tajima H, Kita Y
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 12 ページ: 639-42
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Neuronal cell death in alzheimer's Disease and aneuroprotective factor Humanin (2006)
  • 著者名/発表者名: Niikura T, Tajima H, kita Y
  • 雑誌名: Current Neuropharmacology 4 ページ: 139-147
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Aggregation suppression of proteins by arginine during thermal unfolding (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Kita Y, Ejima D, Tsumoto K, Fukada H
  • 雑誌名: Protein Pept Lett. 13 ページ: 921-927
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Small molecule Pharmacological chaperones:From thermodynamic stabilization to pharmaceutical drugs (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Ejima D, Kita Y, Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1764 ページ: 1677-1687
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The secondary structure analysis of anti-Alzheimer peptide, Humanin by circular dichroism (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Niikurat T, Tajima H, Kita Y
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 12 ページ: 639-42
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neuronal cell death in Alzheimer's Disease and a neuroprotective factor Humanin. (2006)
  • 著者名/発表者名: Niikura T, Tajima H, Kita Y
  • 雑誌名: Current Neuropharmacology 4 ページ: 139-147
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Small molecule Pharmacological chaperones : From thermodynamic stabilization to pharmaceutical drugs (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Ejima, D, Kita Y, Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1764 ページ: 1677-87
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The secondary structure analysis of anti-Alsheimer peptide, Humanin by circular dichroism (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Niikura T, Tajima H, Kita Y
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 12 ページ: 639-42
• [雑誌論文] Small molecule Pharmacological chaperones : From thermodynamic stabilization to pharmaceutical drugs (2006)
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Ejima D, Kita Y, Tsumoto K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1764 ページ: 1677-87
• [雑誌論文] Development of a femtmolar-acting Humanin Derivative named Colivelin by attached ADNF to its N terminus:characterization of Colivelin-mediated neuroprotection against Alzheimer's disease-relevant insults in vitro and in vivo (2005)
  • 著者名/発表者名: Chiba T, Yamada M, Hashimoto Y, Sato M, Sasabe J, Terashita K, Aiso S, Kita Y, Matsuoka M, Nishimoto I
  • 雑誌名: J.Neurosci 25(44) ページ: 10252-10261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of N19S-SOD1,a SOD1 mutant found in sporadic Amyotrophic lateral sclerosis(ALS)patients,induces low-grade motoneuronal toxicity (2005)
  • 著者名/発表者名: Obata Y, Niikura T, Kanekura K, Hashimoto Y, Kawasumi M, Kita Y, Aiso S, Matsuoka M, Nishimoto I.
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 81 ページ: 720-729
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of a femtmolar-acting Humanin derivative named Colivelin by attached ADNF to its N terminus : characterization of Colivelin-mediated neuroprtection against Alzheimer's disease-relevant insults in vitro and in vivo. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chiba T, Yamada M, Hashimoto Y, Sato M, Sasabe J, Terashita K, Aiso S, Rita Y. Matsuoka M, Nishimoto I
  • 雑誌名: J. Neurosci 25 ページ: 10252-261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression of N19S-SOD1, a SOD1 mutant found in sporadic amyotrophic lateral sclerosis(ALS)'Patients, induces low-grade motoneuronal toxicity (2005)
  • 著者名/発表者名: Obata Y, Niikura T, Kanekura K, Hashimoto Y, Kawasumi M, Rita Y, Aiso S, Matsuoka M, Nishimoto I.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 81 ページ: 720-29
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of a femtmolar-acting Humanin derivative named Colivelin by attached ADNF to its N terminus : characterization of Colivelin-mediated neuroprtection against Alzheimer's disease-relevant insults in vitro and in vivo. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chiba T, Yamada M, Hashimoto Y, Sato M, Sasabe J, Terashita K, Aiso S, Kita Y, Matsuoka M, Nishimoto I
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25(44) ページ: 10252-10261
• [雑誌論文] Implanted cannula-mediated repetitive administration of Abeta 25-35 into the mouse cerebral venticle effectively impairs spatial working (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Chiba T, Sasabe J, Nawa M, Tajima H, Niikura T, Terashita K, Aiso S, Kita Y, Matsuoka M, Nishimoto I
  • 雑誌名: Behav Brain Res. 164 ページ: 139-146
• [雑誌論文] A Humanin derivative, S14G-HN, prevents amyloid-b-induced memory impairment in mice (2005)
  • 著者名/発表者名: Tajima H, Kawasumi M, Chiba T, Yamada M, Yamashita K, Nawa M, Kita Y, Kouyama K, Aiso S, Matsuoka M, Niikura T, Nishimoto I
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 79 ページ: 714-723
• [雑誌論文] Expression of N19S-SOD1, a SOD1 mutant found in sporadic amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients, induces low-grade motoneuronal toxicity (2005)
  • 著者名/発表者名: Obata Y, Niikura T, Kanekura K, Hashimoto Y, Kawasumi M, Kita Y, Aiso S, Matsuoka M, Nishimoto I
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 81 ページ: 720-729
• [雑誌論文] Structure analysis of Activity-Dependent Neurotrophic Factor 9 by circular dichroism and sedimentation equilibrium
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Niikura T, Tajima H, Arisaka F, Kita Y
  • 雑誌名: Journal of Molecular Neuroscience (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Biotechnology applications of amino acids in protein purification and formulations
  • 著者名/発表者名: Arakawa T, Tsumoto K, Kita. Y, Chang B, Ejima D
  • 雑誌名: Amino Acids (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of salts on protein-surface interactions : Applications for column chromatography
  • 著者名/発表者名: Tsumoto K, Ejima A Senczuk M, Rita Y. Arakawa T.
  • 雑誌名: Journal of Pharmaceutical Science (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neuronal cell death in Alsheimer's disease and a neuroprotective factor, Humanin
  • 著者名/発表者名: Niikura T, Tajima H, Kita Y
  • 雑誌名: Current Neuropharmacology (印刷中)
• [産業財産権] Neuroprotection by ADNF and ADNF derivatives against ALS relevant insults (2005)
  • 発明者名: Chiba T, Kita Y, et. al.
  • 権利者名: Noevir, et. al.
  • 出願年月日: 2005-04-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] Neuroprotection by ADNF and ADNF derivatives against ALS relevant insults (2005)
  • 発明者名: Chiba T, Kita Y, et al.
  • 権利者名: Noevir et al.
  • 出願年月日: 2005-04-08