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核形成反応に着目したアミロイド線維形成と関連生体因子の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K14013
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関大阪大学

研究代表者

中島 吉太郎  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (20867337)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードアミロイド線維 / 核形成 / 核形成反応
研究開始時の研究の概要

私たちの身体の中で生命を維持するため、蛋白質は様々な役割を果たしている。しかし、何らかの理由で蛋白質が壊れ、「アミロイド線維」と呼ばれる針のような塊を作ってしまうことがある。このアミロイド線維は、アルツハイマー病やパーキンソン病の原因物質として知られているが、なぜ・どのように身体の中で作られるかに関してわからないことが多くある。そこで、この研究では、アミロイド線維が作られる段階の最も初期に位置する核形成反応に注目し、その原理について実験を通して研究を行い、知見を得ることを目指す。また、得られた知見を、将来、アルツハイマー病などの難病の創薬や診断等へ応用することを目指す。

研究実績の概要

超音波照射法を用いてアミロイド線維の核形成に関する実験的研究を継続的に実施している。対象蛋白質は、透析アミロイドーシスの原因蛋白質であるβ2ミクログロブリンと、パーキンソン病の原因蛋白質であるαシヌクレインを中心に研究を行っている。αシヌクレインに関しては、超音波照射条件下において、界面活性剤を利用し、超音波気泡の表面状態を変化させることで、アミロイド線維形成反応経路上の核形成過程の速度を制御できることを明らかにし、この内容に関する学術論文を責任著者として発表した(K. Nakajima et al., ACS Chem. Neurosci. 15, 1643-1651 (2024).)。また、β2ミクログロブリンに関しては、超音波の周波数と核形成速度の関係を詳細に調査し、超音波照射条件下におけるアミロイド核形成速度とアミロイド形成能の失活に関する知見を得ることができた。この成果に関しては、論文を執筆中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画にのっとり、学術的な問いにアプローチできている。また、自らの研究グループのみならず、医学系研究室との共同研究も進展しており、研究成果を発表することができている。(S. Yamamoto et al., Amyloid 1-11 (2024).)また、今後のさらなる研究のために必要な予備実験も並行して進めることができている。

今後の研究の推進方策

今年度は最終年度であるため、当初の計画通り、アモルファス凝集体とアミロイド線維の核形成に関する研究を推進する計画である。また、そのためのいくらかの予備実験を完了しており、年度初めから研究にとりかかる準備ができている。また、本研究で得られた知見をもとに臨床検体を用いた研究にも着手する計画である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Surface Modification of Ultrasonic Cavitation by Surfactants Improves Detection Sensitivity of α-Synuclein Amyloid Seeds2024

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kichitaro、Ota Tomoki、Toda Hajime、Yamaguchi Keiichi、Goto Yuji、Ogi Hirotsugu
    • 雑誌名

      ACS Chemical Neuroscience

      巻: 15 号: 8 ページ: 1643-1651

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.4c00071

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mass spectrometry-based proteomic analysis of proteins adsorbed by hexadecyl-immobilized cellulose bead column for the treatment of dialysis-related amyloidosis2024

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Suguru、Yamamoto Keiko、Hirao Yoshitoshi、Yamaguchi Keiichi、Nakajima Kichitaro、Sato Mami、Kawachi Miho、Domon Mio、Goto Kei、Omori Kentaro、Iino Noriaki、Shimada Hisaki、Aoyagi Ryuzi、Ei Isei、Goto Shin、Goto Yuji、Gejyo Fumitake、Yamamoto Tadashi、Narita Ichiei
    • 雑誌名

      Amyloid

      巻: - 号: 2 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/13506129.2024.2315148

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supersaturation, a Critical Factor Underlying Proteostasis of Amyloid Fibril Formation2024

    • 著者名/発表者名
      Goto Yuji、Nakajima Kichitaro、Yamamoto Suguru、Yamaguchi Keiichi
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: - 号: 14 ページ: 168475-168475

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2024.168475

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrastiff Amyloid-Fibril Network of α-Synuclein Formed by Surface Seeding Reaction Confirmed by Multichannel Electrodeless Quartz-Crystal-Microbalance Biosensor2023

    • 著者名/発表者名
      Zhou Lianjie、Hajiri Touko、Nakajima Kichitaro、Aguirre Cesar、Ikenaka Kensuke、Mochizuki Hideki、Yamaguchi Keiichi、Goto Yuji、Ogi Hirotsugu
    • 雑誌名

      ACS Sensors

      巻: 8 号: 7 ページ: 2598-2608

    • DOI

      10.1021/acssensors.3c00331

    • 関連する報告書
      2023 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] Phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate interacts with alpha-synuclein and initiates its aggregation and formation of Parkinson’s disease-related fibril polymorphism2023

    • 著者名/発表者名
      Choong Chi-Jing et al
    • 雑誌名

      Acta Neuropathologica

      巻: 145 ページ: 573-595

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Macromolecular crowding and supersaturation protect hemodialysis patients from the onset of dialysis-related amyloidosis2022

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Kichitaro、Yamaguchi Keiichi、Noji Masahiro、Aguirre Cesar、Ikenaka Kensuke、Mochizuki Hideki、Zhou Lianjie、Ogi Hirotsugu、Ito Toru、Narita Ichiei、Gejyo Fumitake、Naiki Hironobu、Yamamoto Suguru、Goto Yuji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 5689-5689

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33247-3

    • 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
  • [学会発表] Proteostasis in dialysis-related amyloidosis2023

    • 著者名/発表者名
      Kichitaro Nakajima
    • 学会等名
      JSPS core-to-core seminar in Munich
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-vitro ultrasonic assay reveals importance of serum albumin in inhibitory effects of serum components2022

    • 著者名/発表者名
      Kichitaro Nakajima
    • 学会等名
      International Symposium on Amyloidosis
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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