ベータアミロイド蛋白の細胞膜侵入に続く細胞内アクチン凝集と軸索輸送障害

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17500260
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 比留間 弘美 北里大学, 医学部, 助教授 (10238397)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: 軸索輸送 / ベータアミロイド蛋白 / アクチン / 細胞骨格

研究概要

アルツハイマー病の主要原因物質であるベータアミロイド蛋白は、脳組織の細胞外に蓄積し神経細胞の変性を引き起こす。本申請者らは、細胞外に投与されたベータアミロイド蛋白が、細胞内の骨格蛋白であるアクチンを凝集させ、その結果、軸索輸送(神経細胞内の物質輸送を担う重要な神経細胞機能)を障害することを明らかにした。本研究では、細胞外のベータアミロイド蛋白がどのようにして細胞内のアクチンを凝集させるか明らかにすることを目的とした。本研究結果は以下の通りである。培養ラット海馬神経細胞において、1)ビデオ増感顕微鏡はベータアミロイド蛋白が順行性・逆行性の軸索輸送を進行性、不可逆に抑制することを示した、2)ベータアミロイド蛋白は神経線維径を減少させるなど、神経線維の形態変化を起こした、3)ベータアミロイド蛋白による軸索輸送障害はアクチン脱重合薬で阻止され、アクチン重合薬で模倣された、4)蛍光染色と蛍光顕微鏡による観察は、ベータアミロイド蛋白は細胞に強く付着し、細胞内アクチンを凝集させたことを示した、5)ガラス板上でベータアミロイド蛋白はGアクチン(単量体球状アクチン)と結合し凝集させた、ことを示した。これらの結果と、ベータアミロイド蛋白が細胞膜に干渉するという他者の報告から、ベータアミロイド蛋白が細胞膜を貫通し、細胞内アクチンに直接干渉して凝集させる可能性があること、さらに、これらの一連の反応の結果、軸索輸送の障害が引き起こされる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Vesicle disruption, plasma membrane bleb formation, and acute cell death caused by illumination with blue light in acridine orange-loaded malignant melanoma cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiruma H, Katakura T, Takenami T, Igawa S, Kanoh M, Fujimura T, Kawakami T
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology B, Biology 86(1) ページ: 1-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Vesicle disruption, plasma membrane bleb formation, and acute cell death caused by illumination with blue light in acridine orange-loaded malignant melanoma cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiruma H, Katakura T, Takenami T, Igawa S, Kanoh M, Fujimura T, Kawakami T
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology B Biology 86 (1) ページ: 1-8
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nitric oxide synthase activity in rat gastric mucosa contributes to mucin synthesis elicited by calcitonin gene-related peptide (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa T, Kusakabe T, Gono Y, Shikams N, Hiruma H, Kawakami T, Ishihara K
  • 雑誌名: Biomedical Research (Tokyo, Japan) 27(3) ページ: 117-124
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nitric oxide synthase activity in rat gastric mucosa contributes to mucin synthesis elicited by calcitonin gene-related peptide (2006)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa T, Kusakabe T, Gono Y, Shikama N, Hiruma H, Kawakami T, Ishihara K
  • 雑誌名: Biomedical Research (Tokyo, Japan) 27 (3) ページ: 117-124
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of soluble laminin on organelle transport and neurite growth in cultured mouse dorsal root ganglion neurons : difference between primary neurites and branches (2005)
  • 著者名/発表者名: Kohno K, Kawakami T, Hiruma H
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 205(2) ページ: 253-261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Neurotoxicity of intrathecally administered bupivacaine involves the posterior roots/posterior white matter and is milder than lidocaine in rats (2005)
  • 著者名/発表者名: Takenami T, Yagishita S, Murase S, Hiruma H, Kawakami T, Hoka S
  • 雑誌名: Regional Anesthesia and Pain Medicine 30(5) ページ: 464-472
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of soluble laminin on organelle transport and neurite growth in cultured mouse dorsal root ganglion neurons : difference between primary neurites and branches (2005)
  • 著者名/発表者名: Kohno K, Kawakami T, Hiruma H
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 205 (2) ページ: 253-261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neurotoxicity of intrathecally administered bupivacaine involves the posterior roots/posterior white matter and is milder than lidocaine in rats (2005)
  • 著者名/発表者名: Takenami T, Yagishita S, Murase S, Hiruma H, Kawakami T, Hoka S
  • 雑誌名: Regional Anesthesia and Pain Medicine 30 (5) ページ: 464-472
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より