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アミロイドβオリゴマーの受容体結合に着目したアルツハイマー病のシナプス病態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07836
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51030:病態神経科学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

荒木 亘  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (60311429)

研究分担者 三條 伸夫  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト教授 (00343153)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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 / シナプス / グルタミン酸受容体 / 神経毒性 / 認知症 / 受容体 / アミロイドβタンパク質
研究開始時の研究の概要

アミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマー(AβO)はアルツハイマー病(AD)の初期病態に極めて重要な因子である。AβOはシナプス毒性を持ち、ADにおけるシナプス病態の原因と考えられる。、本研究では、神経細胞およびマウスモデルを用いて、AβOと細胞膜上の受容体との結合に着目した研究を行い、AβOの結合部位の実体を明確化し、そのシナプス毒性の発現メカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

アミロイドβタンパク質(Aβ)の可溶性重合体であるAβオリゴマー(AβO)は、神経細胞膜上の何らかの受容体に結合し、神経・シナプス毒性を引き起こすと想定されるが、その受容体の実体はまだ不明確である。本研究では、ラット初代培養神経細胞に、AβOを添加する系を用いて、この問題について検討した。その結果、AβOは、GluN2Bサブユニットを含むNMDA受容体とmGluR1受容体の両方に結合すること、そしてそれが発端となり、前及び後シナプス特異タンパク質のシナプスからの解離が起こることが示唆された。本研究の知見は、アルツハイマー病におけるシナプス病態の分子メカニズムの一端を明らかにするものといえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アミロイドβタンパク質(Aβ)は、アルツハイマー病(AD)の脳に線維化し、蓄積するが、むしろ、可溶性のAβの集合体であるAβオリゴマーがシナプス障害などを引き起こす病原因子と考えられている。本研究では、Aβオリゴマーがシナプス障害を引き起こす分子メカニズムを、Aβオリゴマーと候補受容体の結合性の解析から検討した。その結果、GluN2Bサブユニットを含むNMDA受容体と代謝型グルタミン酸受容体1(mGluR1)が、ADのシナプス障害に重要な役割を持つことが明らかとなった。本研究成果は、ADの分子病態解明の一助となるものである。

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

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Amyloid-β oligomers interact with NMDA receptors containing GluN2B subunits and metabotropic glutamate receptor 1 in primary cortical neurons: Relevance to the synapse pathology of Alzheimer’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Kaori、Yamamoto Fumiko、Amano Akiko、Tamaoka Akira、Sanjo Nobuo、Yokota Takanori、Kametani Fuyuki、Araki Wataru
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 90-98

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protection against Amyloid-β Oligomer Neurotoxicity by Small Molecules with Antioxidative Properties: Potential for the Prevention of Alzheimer’s Disease Dementia2022

    • 著者名/発表者名
      Araki Wataru、Kametani Fuyuki
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 11 号: 1 ページ: 132-132

    • DOI

      10.3390/antiox11010132

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lemur tail kinase 1 (LMTK1) regulates the endosomal localization of β-secretase BACE12021

    • 著者名/発表者名
      Komaki Keisuke、Takano Tetsuya、Sato Yutaka、Asada Akiko、Ikeda Shikito、Yamada Kaoru、Wei Ran、Huo Anni、Fukuchi Aoi、Saito Taro、Ando Kanae、Murayama Shigeo、Araki Wataru、Kametani Fuyuki、Hasegawa Masato、Iwatsubo Takeshi、Tomomura Mineko、Fukuda Mitsunori、Hisanaga Shin-ichi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 170 号: 6 ページ: 729-738

    • DOI

      10.1093/jb/mvab094

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tyrosol reduces amyloid-β oligomer neurotoxicity and alleviates synaptic, oxidative, and cognitive disturbances in Alzheimer's disease model mice2019

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi K, Yamamoto F, Arai T, Yang J, Sakai Y, Itoh M, Mamada N, Sekiguchi M, Yamada D, Saitoh A, Kametani F, Tamaoka A, Araki YM, Wada K, Mizusawa H, Araki W
    • 雑誌名

      J Alzheimer’s Dis

      巻: 70 号: 3 ページ: 937-952

    • DOI

      10.3233/jad-190098

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノミセル内包型抗Aβオリゴマー抗体によるアルツハイマー病態改善効果2021

    • 著者名/発表者名
      天野晶子,三條伸夫,安楽泰孝,中木戸誠,松原悦朗,永田哲也,西田陽一郎,荒木亘,津本浩平,片岡一則,横田隆徳
    • 学会等名
      第40回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルツハイマー病態と膜ラフト2019

    • 著者名/発表者名
      荒木亘
    • 学会等名
      第60回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Amyloid beta-protein oligomers bind to both NMDA receptor and metabotropic glutamate receptor 12019

    • 著者名/発表者名
      Araki W, Taniguchi K, Yamamoto F, Arai T, Kametani F, Tamaoka A
    • 学会等名
      第60回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] A composition for prevention and/or treatment for Alzheimer’s disease and/or Alzheimer dementia, and composition for reducing amyloid-beta oligomer neurotoxicity2020

    • 発明者名
      Wataru Araki, Jinwei Yang
    • 権利者名
      Wataru Araki
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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