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2020 年度 実施状況報告書

アミロイド形成タンパク質の多量体化・チャネル形成・神経毒性発現に及ぼす金属の影響

研究課題

研究課題/領域番号 18K06669
研究機関武蔵野大学

研究代表者

川原 正博  武蔵野大学, 薬学部, 教授 (40224828)

研究分担者 根岸 みどり (加藤みどり)  武蔵野大学, 薬学部, 助教 (30300750)
田中 健一郎  武蔵野大学, 薬学部, 講師 (30555777)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードプリオン / カルノシン / 神経毒性 / カルシウム / 酸化ストレス
研究実績の概要

本年度は、新型コロナウイルス蔓延防止のため、学生、教職員が大学に長期間入構禁止となり、実験研究は不可能となり研究計画は大幅に遅延することになった。また、多くの学会が中止となり発表の機会が少なくなった。そこで、これまでの結果をまとめ、プリオンタンパクについて総説を執筆し、アミロイド形成におけるAPP、αシヌクレインなど他のアミロイドタンパクとの相互作用及び、銅、亜鉛、鉄などの微量金属の関わりについての現時点での仮説をまとめた(Kawahara M,et al. Neurometals in the Pathogenesis of Prion Diseases, Int J Mol Sci.(2021))。また本研究の派生研究である金属による神経細胞死に関して、セレノメチオニンが銅/亜鉛による神経細胞死を抑制することを見出した (Nakano Y, et al. Metallomics(2020))。これまでに銅/亜鉛による神経細胞死には小胞体ストレス系やMAPキナーゼ経路が関与することを見出しているが、酸化ストレス系の関与を示唆する結果である。また、アミロイド形成阻害物質であるカルノシン(βアラニルヒスチジン)の作用について、6-OHDAによるパーキンソン病モデルや肺疾患にも有効であることを見出した(Kubota M,et al. PLoS One. (2020))。これらの結果を基に、日本薬学会シンポジウムや特別講演( 新アミノ酸分析研究会 第10回学術講演会)において発表を行い、自らの研究成果を広く公表した。

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

新型コロナウイルスのために、教職員及び学生が長期間大学に入構禁止となり、実験研究がその間ほぼ不可能となった。またそれに伴い、多くの学会が中止、延期となったため。

今後の研究の推進方策

現在までに確立したアミロイド形成能と神経毒性のアッセイ系を用いて、まずプリオンタンパク断片ペプチドの神経毒性について、高次構造とのかかわりについて検討する。また、感染防止のために入構が制限されている点を考慮して、実験時間が比較的短時間で終了する金属毒性メカニズムやカルノシンの作用についての研究も並行して行う。

次年度使用額が生じた理由

予定していた学会が中止になり、旅費の予定が大幅に変更となったため

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Neurometals in the Pathogenesis of Prion Diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Kawahara Masahiro、Kato-Negishi Midori、Tanaka Ken-ichiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 1267~1267

    • DOI

      10.3390/ijms22031267

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Carnosine suppresses neuronal cell death and inflammation induced by 6-hydroxydopamine in an in vitro model of Parkinson's disease.2020

    • 著者名/発表者名
      Kubota M, Kobayashi N, Sugizaki T, Shimoda M, Kawahara M, Tanaka KI.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 1 ページ: e0240448

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0240448

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seleno-L-methionine suppresses copper-enhanced zinc-induced neuronal cell death via induction of glutathione peroxidase.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Y, Shimoda M, Okudomi S, Kawaraya S, Kawahara M, Tanaka KI.
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 12 ページ: 1693-1701

    • DOI

      10.1039/d0mt00136h

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 神経疾患と亜鉛2020

    • 著者名/発表者名
      川原正博、水野大、定兼豊
    • 雑誌名

      亜鉛栄養治療

      巻: 11 ページ: 158-168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a neuron-muscle construct using neural cell fibers and skeletal muscle tissue for biohybrid actuators2020

    • 著者名/発表者名
      Sunagawa A, Negishi M, Nie M, Morimoto Y, Takeuchi S
    • 雑誌名

      MicroTAS2020

      巻: 1 ページ: 991-992

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 銅による神経毒性増強および神経疾患の発症(シンポジウム「銅イオン:疾患との関連、その検出と制御」)2021

    • 著者名/発表者名
      川原正博
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 食肉中カルノシン類のHPLCによる定量分析2020

    • 著者名/発表者名
      川原正博、森 美和子、森田晃子、根岸みどり、田中健一郎
    • 学会等名
      第31回日本微量元素学会学術集会
  • [学会発表] Seleno-L-methionineによるCu/Zn依存神経細胞死の阻害効果2020

    • 著者名/発表者名
      下田実可子, 田中健一郎, 中野由加里, 久保田真帆, 川原正博
    • 学会等名
      第31回日本微量元素学会学術集会
  • [学会発表] 亜鉛と銅の神経毒性に対するセレノメチオニンの効果2020

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎, 下田実可子, 中野由加里, 久保田真帆, 川原正博
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会
  • [学会発表] カドミウム依存の肺胞上皮細胞傷害に対するメタロチオネイン誘導剤の保護効果2020

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎, 木村和真, 杉崎俊文, 中野由加里, 下田実可子, 川原正博
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
  • [学会発表] アミノ酸・ペプチドから認知症の薬を創る2020

    • 著者名/発表者名
      川原正博
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会 第10回学術講演会 特別講演
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経疾患や肺疾患の治療薬開発を目指したメタロミクス研究2020

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎
    • 学会等名
      第31回日本微量元素学会学術集会 受賞講演
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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