• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アミロイドβ産生酵素プレセニリンの構造活性相関解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J14653
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物分子化学
研究機関東京大学

研究代表者

蔡 哲夫  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードアルツハイマー病 / γセクレターゼ / 膜内切断 / 構造解析 / アミロイドβ / アスパラギン酸プロテアーゼ
研究実績の概要

アルツハイマー病は不可逆的な記憶障害を特徴とし、病理症状としてAβ42を主体とした老人斑の蓄積が挙げられる。この為、Aβ42の産生を決定するγセクレターゼは標的分子として古くから研究されてきた。今までの検討により、私はγセクレターゼの活性中心サブユニットであるプレセニリン1(PS1)の第1膜貫通領域(TMD1)の垂直運動と、第3膜貫通領域(TMD3)の面する親水性ポアがAβ42の産生の変動によって変化することを見出している。本研究ではAβ42産生とポアの変動に関与するTMD1/3の構造変化を同定し、γセクレターゼの構造活性相関への理解を深めた。
本研究では、それぞれの構造変化に影響を与える薬剤として、酵素活性の増強を通じて毒性種Aβ42の産生比率を特異的に減らすことが出来るE2012を用いた。E2012は過去の検討からPS1 TMD1とTMD3に近いY106とY181に強く結合することが示唆されており、本研究でそれぞれのアラニン変異体Y106AとY181Aをがそれぞれ近傍のTMD1とTMD3の構造変化を阻害し、E2012によるAβ42減少効果も無くなることを確認した。この時Y106Aは同時にTMD3周囲の活性中心ポアの拡大を阻害するのだが、一方でY181AはTMD1の垂直運動に影響を与えなかった。よって、TMD1の構造変化が起きていてもTMD3の構造変化が阻害されていればAβ42産生の変動が起きなくなることが示唆された。更に、当研究室で同定したAβ42産生を減らす変異であるV236Sを導入したところ、TMD3周囲の活性中心ポアの拡大は起きるがTMD1の垂直運動は見られなかった。即ち、TMD1の構造変化が無くとも、TMD3周囲の活性中心ポアのみでAβ42の産生の制御が可能であると示唆された。これらを総合すると、TMD1の垂直運動がTMD3周囲の活性中心ポアの拡大に先立つことが考えられた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Structure-activity relationship of presenilin in γ-secretase-mediated intramembrane cleavage2020

    • 著者名/発表者名
      Cai Tetsuo、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      Seminars in Cell & Developmental Biology

      巻: - ページ: 102-109

    • DOI

      10.1016/j.semcdb.2020.02.006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational Dynamics of Transmembrane Domain 3 of Presenilin 1 Is Associated with the Trimming Activity of γ-Secretase2019

    • 著者名/発表者名
      Cai Tetsuo、Morishima Kanan、Takagi-Niidome Shizuka、Tominaga Aya、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 39 号: 43 ページ: 8600-8610

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0838-19.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histidine 131 in presenilin 1 is the pH-sensitive residue that causes the increase in Aβ42 level in acidic pH2019

    • 著者名/発表者名
      Cai Tetsuo、Hatano Aki、Kanatsu Kunihiko、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 167 号: 5 ページ: 463-471

    • DOI

      10.1093/jb/mvz110

    • NAID

      40022226790

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Analysis of Target Protein by Substituted Cysteine Accessibility Method2018

    • 著者名/発表者名
      Cai Tetsuo、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 8 号: 17 ページ: 8-8

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2470

    • 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] アルツハイマー病発症関連分子 Aβ42産生に寄与するPresenilin 1の構造活性相関解明2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Cai
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Structural dynamics of presenilin 1, a protein regulating Alzheimer’s disease associated aβ42 peptide production2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Cai
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-activity relationship of Alzheimer disease associated protein, Presenilin 12018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Cai
    • 学会等名
      第18回東京大学生命科学シンポジウム BIOUT
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structure-activity relationship of Alzheimer disease associated protein, Presenilin 12018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Cai
    • 学会等名
      第23回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi