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2017 年度 実施状況報告書

アルツハイマー病における病因関連分子の分子種依存的なミトコンドリア障害の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K09664
研究機関筑波大学

研究代表者

玉岡 晃  筑波大学, 医学医療系, 教授 (50192183)

研究分担者 冨所 康志  筑波大学, 医学医療系, 講師 (80447250)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードアルツハイマー病 / アミロイドβ蛋白 / オートファジー・リソソーム経路 / アミロイドβ前駆体蛋白 / 転写因子EB
研究実績の概要

今年度は、オートファジー・リソソーム経路の活性化によるアミロイドβ蛋白(Aβ)産生への影響を中心に検討した。
アルツハイマー病(AD)の病態においては、オートファジー・リソソーム経路(ALP)の異常が示唆されている。一方、転写因子EB(TFEB)はALPの主要な調節機能を有しており、その活性化によりALPの機能が亢進する。
本研究では、TFEBによって誘導されるALPの促進が神経細胞のAβ産生過程に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。ラットの大脳皮質初代培養神経細胞を14日間培養し、15日目に対照細胞と野生型Aβ前駆体蛋白(APP)を強制発現させた細胞にTFEBを強制発現させた。18日目に培養細胞をウエスタンブロットにて解析し、培養上清中のAβを測定した。TFEBによりカテプシンDの増加が対照細胞、APP過剰発現細胞共に認められた。両者共に、TFEBによってADAM10の増加が見られたが、APPやBACE1の変化は認められなかった。TFEBはまた、PS1、PS2、APH-1、PEN-2のレベルには影響せず、成熟したニカストリンを減少させた。TFEBはAPP過剰発現細胞において、APPのβ-CTFを増加させ、Aβ40の分泌も亢進させた。一方、対照細胞ではAβ40は減少していた。
以上より、TFEBを介するALPの活性化によりAPPの代謝が変化し、Aβ産生が影響を受けることが明らかとなった。今後は、酸化ストレスやミトコンドリア障害とオートファジー・リソソーム経路や転写因子EBとの関係を解析する必要がある。また、β-CTFを過剰発現させた培養神経細胞を用いて、TFEBがβ-CTFの代謝にどのような影響を与えるかを更に精細に検討する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

酸化ストレスやミトコンドリア障害とオートファジー・リソソーム経路や転写因子EBとの関係を解析する必要がある。

今後の研究の推進方策

今後、β-CTFを過剰発現させた培養神経細胞を用いて、TFEBがβ-CTFの代謝にどのような影響を与えるかを更に解析する予定である。また、酸化ストレスやミトコンドリア障害とオートファジー・リソソーム経路や転写因子EBとの関係の解析も進めたい。

次年度使用額が生じた理由

ELISAキットが予算より安価であったため次年度使用額が生じた。次年度の実験消耗品費として使用を予定している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] The neurotoxicity of amyloid β-protein oligomers is reversible in a primary neuron model2017

    • 著者名/発表者名
      Tanokashira Daisuke、Mamada Naomi、Yamamoto Fumiko、Taniguchi Kaori、Tamaoka Akira、Lakshmana Madepalli K.、Araki Wataru
    • 雑誌名

      Mol Brain

      巻: 10 ページ: 4

    • DOI

      10.1186/s13041-016-0284-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitochondria are devoid of amyloid β-protein (Aβ)-producing secretases: Evidence for unlikely occurrence within mitochondria of Aβ generation from amyloid precursor protein2017

    • 著者名/発表者名
      Mamada Naomi、Tanokashira Daisuke、Ishii Kazuhiro、Tamaoka Akira、Araki Wataru
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 486 ページ: 321~328

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.03.035

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chronic treatment with a smart antioxidative nanoparticle for inhibition of amyloid plaque propagation in Tg2576 mouse model of Alzheimer’s disease2017

    • 著者名/発表者名
      Boonruamkaew Phetcharat、Chonpathompikunlert Pennapa、Vong Long Binh、Sakaue Sho、Tomidokoro Yasushi、Ishii Kazuhiro、Tamaoka Akira、Nagasaki Yukio
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 ページ: 3785

    • DOI

      10.1038/s41598-017-03411-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuron-specific methylome analysis reveals epigenetic regulation and tau-related dysfunction of BRCA1 in Alzheimer’s disease2017

    • 著者名/発表者名
      Mano Tatsuo、Nagata Kenichi、Nonaka Takashi、Tarutani Airi、Imamura Tomohiro、Hashimoto Tadafumi、Bannai Taro、Koshi-Mano Kagari、Tsuchida Takeyuki、Ohtomo Ryo、Takahashi-Fujigasaki Junko、Yamashita Satoshi、Ohyagi Yasumasa、Yamasaki Ryo、Tsuji Shoji、Tamaoka Akira、et al.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U.S.A.

      巻: 114 ページ: E9645~E9654

    • DOI

      10.1073/pnas.1707151114

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Enhancement of the autophagy-lysosomal pathway modulates the process of amyloid β-protein generation2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Araki, Fumiko Yamamoto, Kaori Taniguchi, Naomi Mamada, Akira Tamaoka, Fuyuki Kametani, Madepalli K Lakshmana
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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