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異常凝集体の細胞内形成と分泌によるアルツハイマー病神経細胞死の伝播

研究課題

研究課題/領域番号 17H04055
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 病態医化学
研究機関公益財団法人神戸医療産業都市推進機構

研究代表者

星 美奈子  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(副センター長・部長クラス) (30374010)

研究分担者 廣明 秀一  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (10336589)
垣尾 翔大  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(研究員・PDクラス) (10789085)
笹原 智也  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(研究員・PDクラス) (30735345)
久保 厚子  公益財団法人神戸医療産業都市推進機構, その他部局等, 研究員(研究員・PDクラス) (70647792)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードナトリウムポンプ / 神経変性疾患 / 神経細胞死 / アルツハイマー病 / タンパク質ータンパク質相互作用 / ペプチド創薬 / 異常凝集体 / 脳神経疾患
研究成果の概要

アルツハイマー病の神経細胞死は、生理的に産生されているアミロイドβ(Aβ)が凝集し毒性を獲得することで起こる。しかし、Aβ凝集体がいかに形成され、いかに細胞死を起こし、病変が脳内でいかに伝播するかは不明である。
本研究では、申請者らが患者脳から発見したAβ凝集体ASPDに焦点を合わせ上記の解明を目指した。その結果、Aβは全ての神経細胞で産生されるが、ASPDは特定の神経細胞内で産生され分泌され、ナトリウムポンプNAKα3に結合しNAKα3発現神経細胞を死に至らしめることなどを明らかにした。そして、ASPDとNAKα3との結合を阻止するシードペプチドを探索し得ることが出来、創薬への基盤も開いた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究により、Aβの凝集体形成が、単純にAβの濃度だけで決まっている訳ではないことが初めて明確に示された。アルツハイマー病の治療法開発としては、神経細胞の保護機能がある生理的Aβを全て除去することは好ましくない。これにかわる新たな治療法が求められているが、それに対する新たな可能性を提示出来た。また、実際に形成された凝集体と、その標的となるナトリウムポンプの結合を阻止するシードペプチドを発見したことは、創薬への現実的な一歩となる成果である。さらに、ナトリウムポンプは、パーキンソン病など他の神経変性疾患の病態とも関連することから、本研究の成果は他の神経変性疾患にも敷衍可能である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Karolinska Institutet/University of Gothenburg(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Vlaams Instituut voor Biotechnologie(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] QPS(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Science(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Karlinska Institute(Sweden)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Weismann Institue(Israel)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Leuven University(Belgium)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] NMR-based site-resolved profiling of ホイ-amyloid misfolding reveals structural transitions from pathologically relevant spherical oligomer to fibril.2020

    • 著者名/発表者名
      Yiling Xiao, Isamu Matsuda, Masafumi Inoue, Tomoya Sasahara, Minako Hoshi, Yoshitaka Ishii
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 2 ページ: 458-467

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.008522

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alzheimer Abeta Assemblies Accumulate in Excitatory Neurons upon Proteasome Inhibition and Kill Nearby NAK3 Neurons by Secretion2019

    • 著者名/発表者名
      Komura, H., Kakio, S., Sasahara, T., Arai, Y., Takino, N., Sato, M., Satomura, K., Ohnishi, T., Nabesima, Y., Muramatsu, S., Kii, I., and Hoshi, M.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 13 ページ: 452-477

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Highly neurotoxic amyloid-ホイ assemblies from Alzheimer's disease brain, amylospheroids, inhibit endothelial NAKホア3 activity, resulting in the inhibition of eNOS activity in human brain microvascular endothelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      笹原 智也
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウムポンプと神経変性疾患の新たな関係2019

    • 著者名/発表者名
      星 美奈子
    • 学会等名
      第30回日本医学会総会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生化学者が進めてきたアルツハイマー病研究の道のり:基礎から応用また基礎へ2019

    • 著者名/発表者名
      星 美奈子
    • 学会等名
      生化学若い研究者の会 近畿支部 2019年初夏のセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナトリウムポンプとアルツハイマー病2019

    • 著者名/発表者名
      星 美奈子
    • 学会等名
      東北大学加齢医学研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Toxic amyloid-β assemblies, amylospheroids, inactivate eNOS through a NAKα-mediated ROS/PKC pathway in human brain microvascular endothelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      笹原智也、里村香織、星美奈子
    • 学会等名
      「日本薬理学会」「国際薬理・臨床薬理学会」合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proteasomal dysfunction accelerates amyloid-beta to form secretable toxic Alzheimer’s assemblies in trans-Golgi of excitatory neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Komura,H., Arai,Y., Matsumura,S., Hoshi,M.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference / Neurobiology of Brain Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of cell-type differences in APP processing and Abeta production2018

    • 著者名/発表者名
      Kakio, S., Arai, Y., Satomura, K., Hoshi, M.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference / Neurobiology of Brain Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toxic amyloid-beta assemblies, amylospheroids, inactivate eNOS through NAK alpha3-mediated mitochondrial ROS production in human brain microvascular endothelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Sasahara, T., Satomura, K., Kakita, A., Hoshi, M.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference / Neurobiology of Brain Disorders
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Na+, K+-ATPase α3 is a Death Target of Alzheimer Amyloid-βAssembly What Shall We Do Next towards A Better Understanding of Na+, K+-ATPase α3’s Role in Health and Disease?2017

    • 著者名/発表者名
      Minako Hoshi
    • 学会等名
      The 6th Symposium on ATP1A in Disease 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Na+, K+-ATPase α3 and Alzheimer’s Disease2017

    • 著者名/発表者名
      Minako Hoshi
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Na,K-ATPase and Related Transport ATPase
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] "Molecular Biology of Neurodegenerative Diseases: Visions for the Future, Volume 168 1st Edition(Chapter Two: Tracking down a missing trigger for Alzheimer's disease by mass spectrometric imaging based on brain network analysis)"2019

    • 著者名/発表者名
      Minako Hoshi
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128178751
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] アルツハイマー病発症メカニズムと新規診断法・創薬・治療開発2019

    • 著者名/発表者名
      星美奈子
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      4860435788
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] アルツハイマー病発症メカニズムと新規診断法・創薬・治療開発2018

    • 著者名/発表者名
      星 美奈子
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 神経変性疾患研究部

    • URL

      https://www.fbri-kobe.org/laboratory/research3/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] アルツハイマー病の神経毒性物質の形成と伝搬機構を解明 -発症に繋がる新たなメカニズムを提案-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/190301_1.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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