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GPCRとアミロイドβ前駆タンパク質の巨大複合体形成による神経機能の制御

研究課題

研究課題/領域番号 20K07765
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
研究機関順天堂大学

研究代表者

上窪 裕二  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80509670)

研究分担者 高杉 展正  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (60436590)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードGPCR / アルツハイマー病 / アミロイドβ / 代謝型グルタミン酸受容体 / GABA受容体 / シナプス可塑性 / 老人斑 / 器官培養 / 膜タンパク質 / アミロイド / Gタンパク質共役型受容体 / 神経伝達 / 海馬 / GABA / シナプス / GABAB受容体 / ライブセル・イメージング
研究開始時の研究の概要

細胞膜には多くの種類の膜タンパク質が発現し様々な機能を果たしている。膜タンパク質の構造と機能解析技術の進歩に伴い、膜タンパク質同士の相互作用が明らかとなり注目されている。本研究では膜タンパク質であるGタンパク質共役型受容体同士の複合体とアルツハイマー病の原因物質の一つであるアミロイドベータの前駆体タンパク質が形成する巨大な複合体の生理的な役割と分子メカニズムに注目して研究を行う。

研究成果の概要

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)は、細胞内で三量体Gタンパク質と共役する細胞膜受容体である。一般的にGPCRは細胞膜上で単量体で存在し、受容体として機能すると考えられている。これまでに我々はGPCRである1型代謝型グルタミン酸受容体とB型γアミノ酪酸受容体が複合体を形成し相互作用する可能性を明らかにした。本研究では、これらのGPCR複合体とアミロイドβ前駆タンパク質(APP)との複合体形成について評価したが、細胞株を用いた再構成系では再現されなかった。一方、我々はげっ歯類脳の器官培養法を改良することで、アミロイドβ産生の経時的な解析プラットホームを確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

老年期認知症の主原因であるアルツハイマー病(AD)は、加齢とともに発症率が増加することから、超高齢化社会において社会的負担は増加していくことが予想される。ADの原因の1つであるアミロイドβの産生を制御するメカニズムを明らかにすることは学術的、社会的に意義のあるものである。本研究で樹立した細胞株ではAPPとGPCR複合体の相互作用は確認されなかった。この結果は、神経細胞特異的な相互作用機構がある可能性を示している。一方、脳器官培養法を改良し、アミロイドβの産生を長期間連続的に解析できる研究プラットホームを確立することができた。この結果は、AD治療薬開発に資するものである。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Nuclear SphK2/S1P signaling is a key regulator of ApoE production and Aβ uptake in astrocytes2024

    • 著者名/発表者名
      Komai Masato、Noda Yuka、Ikeda Atsuya、Kaneshiro Nanaka、Kamikubo Yuji、Sakurai Takashi、Uehara Takashi、Takasugi Nobumasa
    • 雑誌名

      Journal of Lipid Research

      巻: 65 号: 3 ページ: 100510-100510

    • DOI

      10.1016/j.jlr.2024.100510

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ex vivo analysis platforms for monitoring amyloid precursor protein cleavage2023

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Yuji、Jin Hao、Zhou Yiyao、Niisato Kazue、Hashimoto Yoshie、Takasugi Nobumasa、Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 15 ページ: 1068990-1068990

    • DOI

      10.3389/fnmol.2022.1068990

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Specific AAV2/PHP.eB-mediated gene transduction of CA2 pyramidal cells via injection into the lateral ventricle2023

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuki、Kamikubo Yuji、Yamauchi Kenta、Okamoto Shinichiro、Takahashi Megumu、Ishida Yoko、Koike Masato、Ikegaya Yuji、Sakurai Takashi、Hioki Hiroyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 323-323

    • DOI

      10.1038/s41598-022-27372-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Pursuit of the “Inside” of the Amyloid Hypothesis?Is C99 a Promising Therapeutic Target for Alzheimer’s Disease?2023

    • 著者名/発表者名
      Takasugi Nobumasa、Komai Masato、Kaneshiro Nanaka、Ikeda Atsuya、Kamikubo Yuji、Uehara Takashi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 号: 3 ページ: 454-454

    • DOI

      10.3390/cells12030454

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multifaceted analysis of nanotoxicity using primary cultured neurons2022

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Yuji、Yamana Tomohito、Inoue Yuriko、Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      Nano Express

      巻: 3 号: 3 ページ: 035003-035003

    • DOI

      10.1088/2632-959x/ac7cfd

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Peripheral endomorphins drive mechanical alloknesis under the enzymatic control of CD26/DPPIV2022

    • 著者名/発表者名
      Komiya Eriko、Tominaga Mitsutoshi、Hatano Ryo、Kamikubo Yuji、Toyama Sumika、Sakairi Hakushun、Honda Kotaro、Itoh Takumi、Kamata Yayoi、Tsurumachi Munehiro、Kishi Ryoma、Ohnuma Kei、Sakurai Takashi、Morimoto Chikao、Takamori Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Allergy and Clinical Immunology

      巻: 149 号: 3 ページ: 1085-1096

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2021.08.003

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lipid flippase dysfunction as a therapeutic target for endosomal anomalies in Alzheimer’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneshiro Nanaka、Komai Masato、Imaoka Ryosuke、Ikeda Atsuya、Kamikubo Yuji、Saito Takashi、Saido Takaomi C.、Tomita Taisuke、Hashimoto Tadafumi、Iwatsubo Takeshi、Sakurai Takashi、Uehara Takashi、Takasugi Nobumasa
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 3 ページ: 103869-103869

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103869

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Midbrain as an Ex Vivo Analysis Platform for Parkinson’s Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Yuji, Wakisaka Keiko, Imai Yuzuru, Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2322 ページ: 111-117

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1495-2_11

    • ISBN
      9781071614945, 9781071614952
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of endothelin A receptor by a novel, selective receptor antagonist enhances morphine-induced analgesia: Possible functional interaction of dimerized endothelin A and μ-opioid receptors. Biomed Pharmacother.2021

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Y, Nonaka M, Kamikubo Y, Ogawa H, Murayama T, Kurebayashi N, Sakairi H, Miyano K, Komatsu A, Dodo T, Nakano-Ito K, Yamaguchi K, Sakurai T, Iseki M, Hayashida M, Uezono Y
    • 雑誌名

      Biomed Pharmacother.

      巻: 141 ページ: 111800-111800

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2021.111800

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 異種G蛋白質共役型受容体相互作用による代謝型グルタミン酸受容体の制御2021

    • 著者名/発表者名
      上窪 裕二, 田端 俊英, 坂入 伯駿, 櫻井 隆
    • 雑誌名

      脳神経内科

      巻: 94 ページ: 468-475

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカナノ粒子により生じる細胞内シグナルと細胞死の評価2023

    • 著者名/発表者名
      山﨑響, 坂入伯駿, 上窪裕二, 櫻井隆
    • 学会等名
      第149回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳器官培養法を用いたアミロイドβ分泌とアミロイド斑形成の経時的解析2023

    • 著者名/発表者名
      上窪裕二, 周藝瑶, 櫻井隆
    • 学会等名
      第53回日本神経精神薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 海馬スライス培養を用いたアミロイドプラーク形成と神経突起変性の経時的解析2023

    • 著者名/発表者名
      周藝瑶, 上窪裕二, 石田葉子, 日置寛之, 櫻井隆
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳スライス培養を用いたアミロイドプラーク形成と神経突起変性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      周藝瑶, 上窪裕二, 石田葉子, 日置寛之, 櫻井隆
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体とGABAB受容体における異種GPCR間相互作用2023

    • 著者名/発表者名
      坂入伯駿, 上窪裕二, 櫻井隆
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アミロイドプラーク形成による神経突起変性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      周藝瑶, 上窪裕二, 石田葉子, 日置寛之, 櫻井隆
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 海馬スライス培養を用いたAPPプロッセッシングの解析プラットフォーム2023

    • 著者名/発表者名
      上窪裕二, 周藝瑶, 金浩, 橋本祥江, 櫻井隆
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 1型代謝型グルタミン酸受容体とGABAB受容体における異種GPCR間複合体形成と双方向シグナル調節2022

    • 著者名/発表者名
      坂入 伯駿, 上窪 裕二, 田端 俊英, 櫻井 隆
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属酸化物ナノ粒子の神経毒性2021

    • 著者名/発表者名
      上窪 裕二, 櫻井 隆
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会 / CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AAV2/PHP.eBベクターを用いた海馬CA2野選択的標識2021

    • 著者名/発表者名
      岡本 和樹, 上窪 裕二, 山内 健太, 岡本 慎一, 高橋 慧, 石田 葉子, 櫻井 隆, 小池 正人, 池谷 裕二, 日置 寛之
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会 / CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低濃度鉛曝露による離乳後の仔ラットの注意力低下への 影響2021

    • 著者名/発表者名
      大森 由紀, 上窪 裕二, 杉谷 善信, 松川 岳久, 小林 桃子, 武藤 剛, 横山 和仁, 角田 正史, 堀口 兵剛
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 1型代謝型グルタミン酸受容体とGABAB受容体は異種GPCR間複合体を形成し、互いの細胞内シグナルを双方向に制御する2020

    • 著者名/発表者名
      坂入 伯駿, 上窪 裕二, 田端 俊英, 櫻井 隆
    • 学会等名
      第143回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体とGABAB受容体の複合体形成とシグナルクロストーク2020

    • 著者名/発表者名
      上窪 裕二, 坂入 伯駿, 田端 俊英, 櫻井 隆
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学大学院医学研究科 細胞・分子薬理学

    • URL

      https://pharmacology.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 順天堂大学大学院 細胞・分子薬理学

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学薬理学講座

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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