| 研究課題/領域番号 |
19H00921
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分37:生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
入江 一浩 京都大学, 農学研究科, 教授 (00168535)
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| 研究分担者 |
遠山 育夫 滋賀医科大学, 医学部, 理事 (20207533)
喜田 昭子 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (70273430)
徳田 隆彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 医長(任非) (80242692)
村上 一馬 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80571281)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2022年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2021年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2019年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | アルツハイマー病 / アミロイドβ / 毒性オリゴマー / 有機化学 / ジスルフィド架橋 / ２量体 / 脳神経疾患 / 抗体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アルツハイマー病（AD）の発症において重要な役割を果たしているアミロイドβタンパク質（Aβ）は、凝集により神経細胞毒性を示す。本研究代表者らは、Aβ42が中央部分で折れ曲がることにより毒性オリゴマーを形成するという「毒性配座理論」を提唱している。本研究ではAβ42の中央部分のターン構造を安定化させるべく、様々な位置で分子内ジスルフィド（S-S）架橋する。最適化した毒性配座モデルを２あるいは３価性リンカーで結合させ、これらに対するモノクローナル抗体を作製し、得られた抗体をシモア装置（１分子ELISA技術を用いた新規イムノアッセイプラットフォーム）に適用することにより超早期AD診断を目指す。
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| 研究実績の概要 |
アルツハイマー病（AD）の発症において重要な役割を果たしているアミロイドβタンパク質（Aβ）は、凝集（オリゴマー化）により神経細胞毒性を示す。本研究代表者らは、Aβ42が中央部分（22、23位）で折れ曲がることにより、C末端領域を疎水性コアとして毒性オリゴマーを形成するという「毒性配座理論」を提唱した。本年度はこの理論に基づき、C末端領域（38位）で架橋した2量体モデルを系統的に合成し、それらの構造機能解析を行った。
これまで、毒性配座を取りやすいE22P-Aβ40の38位をL,L-diaminopimelic acid（DAP）によって架橋した2量体モデルが、安定なオリゴマーとして存在するとともにSH-SY5Y細胞に対して細胞毒性を示すこと明らかにしている。そこでDAPリンカーの炭素鎖（3個）を系統的に増減することにより、本2量体モデルの構造最適化を試みた。具体的には、炭素数1から7までのリンカーでE22P-Aβ40を38位で架橋し、凝集能ならびに細胞毒性を調べたところ、炭素数2個のリンカー（L,L-diaminoadipic acid）で結合した2量体モデルが、最も毒性の高いAβ誘導体であるE22P-Aβ42に匹敵する細胞毒性を示すことが明らかになった。本モデルは、毒性オリゴマー特異抗体を作製するためのきわめて有望な抗原になりうるものである。
ごく最近、クライオ電子顕微鏡によりAD患者脳内のAβ凝集体の立体構造が明らかにされた。そこでこの立体構造を模倣するため、近接するアミノ酸残基（20-24位あるいは24-31位）どうしを分子内ジスルフィド結合により架橋したAβ42誘導体2種を合成した。これらのうち、20-24位を架橋した誘導体が野生型Aβ42と同程度の細胞毒性を示したことから、22および23位でのターン構造の毒性への寄与を確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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