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2016 年度 実績報告書

ダウン症候群iPS細胞を用いたアルツハイマー病初期病態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04667
研究機関順天堂大学

研究代表者

櫻井 隆  順天堂大学, 医学部, 教授 (70225845)

研究分担者 貫名 信行  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード脳神経疾患 / アルツハイマー病
研究実績の概要

アミロイド前駆体蛋白質 (APP)のエンドソームにおける輸送障害がアルツハイマー病(AD)の最初期変化としてβアミロイド(Aβ)とは独立した細胞毒性を発揮することが示されている。我々が見出したAPPのエンドソーム輸送・代謝制御に関わる候補タンパク質の病態への関与を明らかにするため、ADの初期と共通の変化を示すとされるダウン症候群のiPS細胞由来神経細胞等を用いて解析を行う。
神経細胞において、APPは主に軸索輸送され、シナプス前部におけるエンドサイトーシス後にβ切断を受ける。APP代謝・輸送解析のため、海馬スライスを利用した解析系の基礎的検討を先行して行った。培養後の日数に応じて内在性のAPP及びβ切断プロテアーゼであるBACE1の発現量・分布の変化、APPのBACE1切断産物であるsAPPβ及びCTFβ、さらにCTFβがγ切断を受けて生じるAβの産生量の変化を解析した。培養開始当初は一過性の神経細胞死およびシナプスの消失が起こるが、7日目以降APP及びBACE1の発現量・分布、APPの切断産物量は40日以上にわたってほぼ一定であることが明らかとなった。今後、実験系として海馬スライス培養を用いるに当たって重要な基礎データが得られた。また、細胞表面に露出したAPP, BACE1を標識し、その後のエンドサイトーシス、神経細胞内輸送を可視化するためのタグ及びそれを認識する組換え抗体について検討を行った。さらに、APP-候補タンパク質間の相互作用を変化させる変異体の作製等を進めた。
今後、APP-BACE1及びAPP-候補タンパク質間の相互作用を解析するために用いる手法について検討し、iPS細胞由来神経細胞等を使用したエンドソーム障害の機序と候補タンパク質の関与を解析するための実験を進めていく予定である。

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

海馬スライスを利用した解析系の基礎的検討を先行して行い、実験系として用いるに当たって重要な基礎データが得られた。
また、APP-候補タンパク質間の相互作用を変化させる変異体の作製、エンドサイトーシス、神経細胞内輸送の可視化法などの準備が進んでいる。

今後の研究の推進方策

研究分担者、連携研究者と協力しつつ、APP-BACE1及びAPP-候補タンパク質間の相互作用を制御し、解析するために用いる手法について準備を進めて行く。
海馬スライス培養系とあわせ、iPS細胞由来神経細胞等を使用したエンドソーム障害の機序と候補タンパク質の関与を解析するための準備を開始する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Consecutive Analysis of BACE1 Function on Developing and Developed Neuronal Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kamikubo Y, Takasugi N, Niisato K, Hashimoto Y, Sakurai T
    • 雑誌名

      J Alzheimers Dis

      巻: 56 ページ: 641-653

    • DOI

      10.3233/JAD-160806

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Application of surface plasmon resonance imaging to monitoring G protein-coupled receptor signaling and its modulation in a heterologous expression system2016

    • 著者名/発表者名
      Nonobe Y, Yokoyama T, Kamikubo Y, Yoshida S, Hisashima N, Shinohara H, Shiraishi Y, Sakurai T, Tabata T
    • 雑誌名

      BMC Biotechnology

      巻: 16 ページ: 36

    • DOI

      10.1186/s12896-016-0266-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 海馬スライス培養を用いたβセクレターゼ活性とAPP切断産物の解析2017

    • 著者名/発表者名
      金浩、上窪裕二、新里和恵、橋本祥江、櫻井隆
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] 神経細胞におけるニューレグリン-3の切断と細胞内局在の解析2017

    • 著者名/発表者名
      樫山拓、橋本祥江、櫻井隆
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] セクレターゼ阻害によるシナプス形成への影響2017

    • 著者名/発表者名
      神後宏一、上窪裕二、新里和恵、橋本祥江、櫻井隆
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
  • [学会発表] 海馬スライス培養標本を用いたβセクレターゼの経時的解析2016

    • 著者名/発表者名
      上窪裕二、金浩、新里和恵、櫻井隆
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-21
  • [備考] 順天堂大学大学院細胞・分子薬理学 膜マイクロドメイン依存性βアミロイド産生調節メカニズムの解明

    • URL

      http://pharmacology.sakura.ne.jp/jp/research/microdomain_res/microdomain_res.html

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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