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神経変性疾患の原因アミロイドタンパク質に対する革新的凝集阻害戦略の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H02602
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関和歌山県立医科大学

研究代表者

相馬 洋平  和歌山県立医科大学, 薬学部, 教授 (10565518)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワードアミロイド / タンパク質 / 神経変性疾患 / 凝集 / 阻害 / 触媒 / 酸素化 / 立体構造 / タンパク
研究開始時の研究の概要

本研究は、タンパク質の凝集が原因で引き起こされる神経変性疾患(アルツハイマー病など)に対する根本的な治療法の開発を目指し、タンパク質が凝集する機能を抑制するための、革新的、多面的な方法論の開発を行うものである。具体的には、人工的な化学反応の促進によりタンパク質凝集体を無毒化する触媒を開発し、疾患治療効果を実証する。さらに、立体構造に基づく凝集阻害分子の設計を促進すべく、アミロイドオリゴマーの高次構造を明らかにする。

研究成果の概要

タンパク質の凝集によるアミロイドの蓄積が原因で引き起こされる神経変性疾患の根本的治療法へとつながる、タンパク質の凝集・蓄積を抑制する方法論を研究した。アミロイドを光酸素化(光照射条件下にて酸素原子を化学的に付与)することのできる人工触媒を創製した。その結果、マウス脳内で非侵襲的にアミロイドを酸素化することで、脳内タウアミロイドの蓄積量を減少することができた。さらに、アミロイドの立体構造情報に基づいた阻害剤設計を促進する目的のもと、有機化学的な手法によるアミロイドの高次構造解析に取り組んだ。その結果、人工構造の導入を介して凝集性を抑えることにより、アミロイドの立体構造情報を取得することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アミロイドタンパク質の凝集・蓄積を抑制するための革新的方法論に資する、光酸素化触媒の創製およびアミロイド立体構造の解明に成功した。特に、長波長光によってアミロイド選択的に活性化することに加え、マウス脳内でアミロイドの酸素化を促進し分解を促進するための触媒設計指針を得ることができた。さらに、得られたアミロイドの立体構造情報は、原子レベルでの阻害剤設計を可能とする点で意義深い。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 3件、 招待講演 9件) 備考 (2件) 産業財産権 (4件)

  • [国際共同研究] IMDEA Nanociencia/Universitat Ramon Llull(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Attenuation of α-synuclein aggregation by catalytic photo-oxygenation2023

    • 著者名/発表者名
      Iwai Atsushi、Nakamura Reito、Tomizawa Ikumi、Mitsunuma Harunobu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 号: 38 ページ: 5745-5748

    • DOI

      10.1039/d3cc00665d

    • 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] Quantitative Assays for Catalytic Photo-Oxygenation of Alzheimer Disease-Related Tau Proteins2023

    • 著者名/発表者名
      Umeda Hiroki、Sawazaki Taka、Furuta Masahiro、Suzuki Takanobu、Kawashima Shigehiro A.、Mitsunuma Harunobu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
    • 雑誌名

      ACS Chemical Neuroscience

      巻: 14 号: 15 ページ: 2710-2716

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.3c00264

    • 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] Rose Bengal Promoted Catalytic Amyloid-β Oxygenation by Sonoactivation2023

    • 著者名/発表者名
      Sohma Youhei、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Kanai Motomu、Atsumi Wataru、Kawabata Keiichi、Yamane Mina、Oi Miku、Mitsunuma Harunobu
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 35 号: 08 ページ: 920-924

    • DOI

      10.1055/a-2182-7614

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      2023 実績報告書
    • 査読あり
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    • 著者名/発表者名
      Nakamura Reito、Tomizawa Ikumi、Iwai Atsushi、Ikeda Tetsuo、Hirayama Kota、Chiu Yung Wen、Suzuki Takanobu、Tarutani Airi、Mano Tatsuo、Iwata Atsushi、Toda Tatsushi、Sohma Youhei、Kanai Motomu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 37 号: 12

    • DOI

      10.1096/fj.202301533r

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      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modular synthetic strategy for N/C‐terminal protected amyloidogenic peptides2023

    • 著者名/発表者名
      Sawazaki Taka, Sohma Youhei
    • 雑誌名

      Journal of Peptide Science

      巻: 30 号: 3

    • DOI

      10.1002/psc.3546

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 化学触媒を用いた光酸素化反応による神経変性疾患の治療を目指して2022

    • 著者名/発表者名
      相馬 洋平、金井 求
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 94 号: 3 ページ: 406-410

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2022.940406

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2022-06-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Knoevenagel Condensation between 2-Methyl-thiazolo[4,5-<i>b</i>]pyrazines and Aldehydes2022

    • 著者名/発表者名
      Taka Sawazaki, Youhei Sohma, Motomu Kanai
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 70 号: 1 ページ: 82-84

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00780

    • NAID

      130008138742

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2022-01-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-Oxygenation as a New Therapeutic Strategy for Neurodegenerative Proteinopathies by Enhancing the Clearance of Amyloid Proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Tomizawa Ikumi、Nakagawa Hanako、Sohma Youhei、Kanai Motomu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Aging Neuroscience

      巻: 14

    • DOI

      10.3389/fnagi.2022.945017

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activatable iodinated BODIPYs for selective imaging and photodynamic disruption of amyloid structures in pathogenic bacterial biofilms2022

    • 著者名/発表者名
      Torra Joaquim、Sawazaki Taka、Bondia Patricia、Nonell Santi、Kanai Motomu、Sohma Youhei、Flors Cristina
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 371 ページ: 132475-132475

    • DOI

      10.1016/j.snb.2022.132475

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Promotion in the Clearance of Aggregated Aβ In Vivo Using Amyloid Selective Photo-Oxygenation Technology2022

    • 著者名/発表者名
      Hori Yukiko、Sohma Youhei、Kanai Motomu、Tomita Taisuke
    • 雑誌名

      Neuroscience Insights

      巻: 17 ページ: 0000-0000

    • DOI

      10.1177/26331055221126179

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical catalyst-promoted photooxygenation of amyloid proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma, Taka Sawazaki, Motomu Kanai
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 19 号: 46 ページ: 10017-10029

    • DOI

      10.1039/d1ob01677f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Catalysis driven by an amyloid-substrate complex2024

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma
    • 学会等名
      日本薬学会 第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 基質選択的な変換反応を促進できる新規アミロイド触媒系の開発2023

    • 著者名/発表者名
      澤崎鷹、佐々木大輔、相馬洋平
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第17回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アミロイド触媒を利用した基質選択的な変換反応2023

    • 著者名/発表者名
      澤崎鷹、佐々木大輔、相馬洋平
    • 学会等名
      第17回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有機化学反応で細胞内を制御せよ!2023

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Amyloid Breakers: Catalytic Photooxygenation of Transthyretin Amyloids in vivo2023

    • 著者名/発表者名
      Mina Yamane, Moe Toyobe, Hiroki Umeda, Atsushi Iwai, Genki Kudo, Harunobu Mitsunuma, Masamitsu Okada, Mitsuharu Ueda, Yukio Ando, Takatsugu Hirokawa, Shigehiro Kawashima, Youhei Sohma, Kunitoshi Yamanaka, Motomu Kanai
    • 学会等名
      国際有機化学京都会議
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      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AAアミロイドーシス治療を目指した光酸素化法の検証2023

    • 著者名/発表者名
      堀由起子、浅井秀一朗、渡邉謙一、相馬洋平、金井求、富田泰輔
    • 学会等名
      日本認知症学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドを活用した新規触媒系の開発と基質選択的反応への応用2023

    • 著者名/発表者名
      澤崎鷹,佐々木大輔,相馬洋平
    • 学会等名
      反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CATALYSIS DRIVEN BY AMYLOID-SUBSTRATE COMPLEX2023

    • 著者名/発表者名
      Taka Sawazaki, Daisuke Sasaki, Youhei Sohma
    • 学会等名
      60回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 基質選択的な変換反応を促進できる新規アミロイド触媒系の開発2023

    • 著者名/発表者名
      澤崎鷹,佐々木大輔,相馬洋平
    • 学会等名
      第40回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Catalysis driven by an amyloid-substrate complex2023

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma and Taka Sawazaki
    • 学会等名
      ISBOC-13
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-invasive photo-oxygenation of tau amyloid against tauopathy2023

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Hori, Takanobu Suzuki, Taka Sawazaki, Makoto Higuchi, Youhei Sohma, Motomu Kanai, Taisuke Tomita
    • 学会等名
      生化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Catalysts that Promote Removal of Brain Amyloids2023

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma
    • 学会等名
      The 19th AKABORI Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脳内アミロイドタンパク質の除去を促進する化学触媒2023

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内タウアミロイドの除去を促進する化学触媒2023

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平、 澤崎鷹、鈴木崇允、樋口真人、堀由起子、富田泰輔、 金井求
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドと基質の複合化を起点にする触媒反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      澤崎 鷹、佐々木 大輔、相馬 洋平
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルツハイマー病患者由来のタウアミロイドに対する触媒的光酸素化2023

    • 著者名/発表者名
      梅田 大輝、澤崎 鷹、鈴木 崇允、古田 将大、三ツ沼 治信, 川島 茂裕、堀 由起子、富田 泰輔、相馬 洋平、金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] TDP-43の病原性構造基盤の解明に向けた翻訳後修飾体化学合成経路の構築2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木 大輔、澤崎 鷹、相馬 洋平
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 臨床応用を指向した超音波によるAmyloid β酸素化触媒の開発研究2023

    • 著者名/発表者名
      渥美渉 川畑恵一 大井未来 三ツ沼治信 堀由起子 富田泰輔 相馬洋平 金井求
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生体レベルでの応用を志向した高活性アミロイド光酸素化触媒の開発研究2023

    • 著者名/発表者名
      古田将大、堀由起子、富田泰輔、相馬洋平、三ツ沼治信、金井求
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳内のアミロイドタンパク質を除去する化学触媒2022

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平
    • 学会等名
      令和4 年度 有機合成セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Photooxygenation of Tau Protein Amyloid2022

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma, Taka Sawazaki, Takanobu Suzuki, Yukiko Hori, Taisuke Tomita, Motomu Kanai
    • 学会等名
      59回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドに焦点を当てたペプチド化学2022

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平
    • 学会等名
      第37回関西地区ペプチドセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内タウアミロイドを光酸素化する化学触媒の開発2022

    • 著者名/発表者名
      澤崎鷹, 鈴木崇允, 堀由起子, 富田泰輔, 相馬洋平, 金井求
    • 学会等名
      反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病治療戦略を指向したαシヌクレインに対する光酸素化触媒2022

    • 著者名/発表者名
      岩井 篤志、永島 臨、中村 麗人、富澤 郁美、三ツ沼 治信、堀 由起子、富田 泰輔、相馬 洋平、金井 求
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] タウの凝集アミロイドを対象とした光酸素化触媒の探索2022

    • 著者名/発表者名
      梅田 大輝、澤崎 鷹、鈴木 崇允、古田 将大、三ツ沼 治信、堀 由起子、富田 泰輔、相馬 洋平、金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 臨床応用を指向したトランスサイレチンアミロイドの触媒的光酸素化2022

    • 著者名/発表者名
      山根 三奈、岩井 篤志、永島 臨、三ツ沼 治信、岡田 匡充、山中 邦俊、植田 光晴、安東 由喜雄、相馬 洋平、金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 神経変性疾患治療を目指した生体内人工触媒反応2021

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平
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    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Catalyst-Promoted Photooxygenation of Amyloid Peptide In Vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Youhei Sohma, Nozomu Nagashima, Shuta Ozawa, Masahiro Furuta, Miku Oi, Yukiko Hori, Taisuke Tomita, and Motomu Kanai
    • 学会等名
      58回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドβ の凝集を標的とした創薬化学2021

    • 著者名/発表者名
      相馬洋平
    • 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
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/pharm/yakuhinkagaku/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.wakayama-med.ac.jp/pharm/yakuhinkagaku/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] トランスサイレチンアミロイド光酸素化分解触媒2024

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      2023-032303
    • 出願年月日
      2023
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      金井求、相馬洋平、富田泰輔、堀由起子、澤崎鷹、鈴木崇允など
    • 産業財産権種類
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    • 産業財産権番号
      2021-195981
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      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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