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抗アルツハイマー病薬を目指す可溶性アミロイドβオリゴマー形成阻害物質の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 19K05728
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

上井 幸司  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80347905)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドβ / オリゴマー / 凝集阻害物質 / 構造活性相関 / 構想活性相関
研究開始時の研究の概要

超高齢社会に伴う患者数の増加が予想されるアルツハイマー型認知症 (AD) は認知症の半数以上を占め,早急な対応が望まれるが,現状は対処療法しかない.この問題を克服するために,本研究は,AD患者の脳内で異常に凝集し,神経細胞障害の原因となるアミロイドβタンパク質の凝集を阻害する物質,その中でも特に毒性が高いとされる低分子オリゴマーの形成を阻害する物質を天然植物や食品から見つけ出し,化学的により作用の強い構造へと導き,その作用を核磁気共鳴法などの分析法や,試験管レベルや動物実験などの生物学的な方法により検証することで,新しいAD予防・治療薬の開発へと繋げようというものである.

研究成果の概要

アルツハイマー型認知症 (AD)患者の脳内で異常に凝集し,神経細胞障害の原因となるアミロイドβタンパク質の低分子オリゴマー形成を阻害する物質を天然植物から見い出し,新しいAD予防薬の開発へと繋げることを目的とした.数百種の植物を対象としたスクリーニングの結果,複数の活性素材を見出した.これらから活性物質を精製し,複数の高い活性を示す化合物を単離することができた.例えば,ゲンノショウコからゲラニインが活性物質として単離されたが,種々の検討の結果,主に活性を担う物質はゲラニインそのものではなく,その加水分解物であることを明らかにした.また,活性物質の誘導化により,元の物質より高活性物質を創製した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルツハイマー型認知症 (AD) は認知症の半数以上を占める.超高齢社会に伴う患者数の増加により早急な対応が望まれるが,現状は対処療法しかない.そこで,患者の脳内で異常凝集し,神経細胞を障害するアミロイドβ (Aβ) ,特に初期に生成する低分子オリゴマーの凝集阻害が注目されてきており,この早い段階での凝集を抑えることがAD予防の鍵となると考えられる. 本研究では,天然植物からゲンノショウコをはじめとする複数のAβオリゴマー凝集阻害物質を見出し,天然物質を上回る活性を示す物質を化学合成した.これらの物質やこれらを含む食品素材は,新しいAD予防・治療薬や食品に開発につながると期待される.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Daurichromenic Acid from the Chinese Traditional Medicinal Plant Rhododendron dauricum Inhibits Sphingomyelin Synthase and Aβ Aggregation2020

    • 著者名/発表者名
      Deepak Hadya Virupaksha、Swamy Mahadeva M. M.、Murai Yuta、Suga Yoshiko、Anetai Masaki、Yo Takuro、Kuragano Masahiro、Uwai Koji、Tokuraku Kiyotaka、Monde Kenji
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 18 ページ: 4077-4077

    • DOI

      10.3390/molecules25184077

    • NAID

      120006900321

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Amyloid β42 Aggregation Inhibitory Activity of Commercial Dressings by A Microliter-Scale High-Throughput Screening System Using Quantum-Dot Nanoprobes2020

    • 著者名/発表者名
      Kuragano Masahiro、Yoshinari Wataru、Lin Xuguang、Shimamori Keiya、Uwai Koji、Tokuraku Kiyotaka
    • 雑誌名

      Foods

      巻: 9 号: 6 ページ: 825-825

    • DOI

      10.3390/foods9060825

    • NAID

      120006875758

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 北海道白糠町産素材を利用した認知症予防のための機能性食品開発2022

    • 著者名/発表者名
      上井幸司
    • 学会等名
      超異分野学会 東京大会2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] STD-NMR法による植物抽出エキスのアミロイドβ結合スクリーニング2020

    • 著者名/発表者名
      上井幸司、久米田博之、今前田大朗、倉賀野正弘、関千草、中野博人、相沢智康、徳樂清孝
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an automated microliter-scale high-throughput evaluation system for amyloid aggregation inhibitory activity and evaluation of extracts from plants collected in Hokkaido2019

    • 著者名/発表者名
      Rina Sasaki, Masahiro Kuragano, Koji Uwai, Kiyotaka Tokuraku
    • 学会等名
      The 27th Annual Meeting of International Congress on Nutrition and Integrative Medicine (ICNIM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自動化微量ハイスループットスクリーニングシステムによるシソ栽培品種のアミロイドβ凝集阻害活性の詳細分析2019

    • 著者名/発表者名
      島森圭弥、倉賀野正弘、佐々木里奈、上井幸司、徳樂清孝
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アミロイド凝集阻害物質の自動スクリーニングシステムにより見出した高活性天然抽出物の評価2019

    • 著者名/発表者名
      々木里奈、倉賀野正弘、門出健次、上井幸司、徳楽清孝
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] An automated microliter-scale high-throughput screening system (MSHTS) using quantum-dot nanoprobes for amyloid aggregation inhibitors2019

    • 著者名/発表者名
      Rina Sasaki, Reina Tainaka, Yuich Ando, Masahiro Kuragano, Kiminori Ota, Kenji Monde, Koji Uwai, Kiyotaka Tokuraku
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NMRスペクトルを指標としたアミロイドβ42凝集阻害物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      今前田大朗, 久米田博之, 久保研二, 渡邉輝, 倉賀野正弘, 相沢智康, 関千草, 中野博人, 徳樂清孝,上井幸司
    • 学会等名
      第 58 回 NMR 討論会(2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲンノショウコ (Geranium thunbergii) 含有アミロイドβ凝集阻害物質の化学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      上井幸司,久保研二,久米田博之,渡邉輝,関千草,中野博人,相沢智康,徳樂清孝
    • 学会等名
      第38回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 室蘭工業大学 生命有機化学研究室HP

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/biocat/Top.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 室蘭工業大学研究者データベース

    • URL

      https://rdsoran.muroran-it.ac.jp/html/100000240_ja.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www3.muroran-it.ac.jp/biocat/Top.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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