神経変性疾患の原因アミロイドタンパク質に対する革新的凝集阻害戦略の開発

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H02602
• 研究機関: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 相馬 洋平 和歌山県立医科大学, 薬学部, 教授 (10565518)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 神経変性疾患 / アミロイド / タンパク / 凝集 / 阻害

研究実績の概要

本研究では、タンパク質の凝集によるアミロイド形成が原因で引き起こされる神経変性疾患の根本的治療法へとつながる、タンパク質の凝集・蓄積を抑制するための方法論の開発を行う。
今回、アルツハイマー病の原因となるアミロイドβに対する自己活性化プロドラッグ光触媒を開発した。本プロドラッグ由来の活性型触媒は、既存の触媒より数百倍高い光酸素化活性を示し、マウス脳内でアミロイドβを効率的に分解できることが示された。また、アルツハイマー病のもう一つの原因アミロイドであるタウをマウス脳内で非侵襲的に酸素化することにより、タウによる神経毒性を抑制することができた。
一方、アミロイドの立体構造情報に基づいたリガンド分子設計を促進する目的のもと、有機化学的な手法によるアミロイドの高次構造解析に取り組んだ。その結果、人工構造を導入することで凝集性を抑えたアミロイドのX線結晶構造を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Attenuation of α-synuclein aggregation by catalytic photo-oxygenation (2023)
  • 著者名/発表者名: Iwai Atsushi、Nakamura Reito、Tomizawa Ikumi、Mitsunuma Harunobu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 59 ページ: 5745～5748
  • DOI: 10.1039/D3CC00665D
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative Assays for Catalytic Photo-Oxygenation of Alzheimer Disease-Related Tau Proteins (2023)
  • 著者名/発表者名: Umeda Hiroki、Sawazaki Taka、Furuta Masahiro、Suzuki Takanobu、Kawashima Shigehiro A.、Mitsunuma Harunobu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Sohma Youhei、Kanai Motomu
  • 雑誌名: ACS Chemical Neuroscience 巻: 14 ページ: 2710～2716
  • DOI: 10.1021/acschemneuro.3c00264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rose Bengal Promoted Catalytic Amyloid-β Oxygenation by Sonoactivation (2023)
  • 著者名/発表者名: Sohma Youhei、Hori Yukiko、Tomita Taisuke、Kanai Motomu、Atsumi Wataru、Kawabata Keiichi、Yamane Mina、Oi Miku、Mitsunuma Harunobu
  • 雑誌名: Synlett 巻: 35 ページ: 920～924
  • DOI: 10.1055/a-2182-7614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo‐oxygenation of histidine residue inhibits α‐synuclein aggregation (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Reito、Tomizawa Ikumi、Iwai Atsushi、Ikeda Tetsuo、Hirayama Kota、Chiu Yung Wen、Suzuki Takanobu、Tarutani Airi、Mano Tatsuo、Iwata Atsushi、Toda Tatsushi、Sohma Youhei、Kanai Motomu、Hori Yukiko、Tomita Taisuke
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 37 ページ: e23311
  • DOI: 10.1096/fj.202301533R
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modular synthetic strategy for N/C‐terminal protected amyloidogenic peptides (2023)
  • 著者名/発表者名: Sawazaki Taka、Sohma Youhei
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 巻: 30 ページ: e3546
  • DOI: 10.1002/psc.3546
  • 査読あり
• [学会発表] Catalysis driven by an amyloid-substrate complex (2024)
  • 著者名/発表者名: Youhei Sohma
  • 学会等名: 日本薬学会 第144年会
  • 招待講演
• [学会発表] 基質選択的な変換反応を促進できる新規アミロイド触媒系の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 澤崎鷹、佐々木大輔、相馬洋平
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第17回年会
• [学会発表] アミロイド触媒を利用した基質選択的な変換反応 (2023)
  • 著者名/発表者名: 澤崎鷹、佐々木大輔、相馬洋平
  • 学会等名: 第17回バイオ関連化学シンポジウム
• [学会発表] 有機化学反応で細胞内を制御せよ！ (2023)
  • 著者名/発表者名: 相馬洋平
  • 学会等名: 第13回CSJ化学フェスタ2023
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Amyloid Breakers: Catalytic Photooxygenation of Transthyretin Amyloids in vivo (2023)
  • 著者名/発表者名: Mina Yamane, Moe Toyobe, Hiroki Umeda, Atsushi Iwai, Genki Kudo, Harunobu Mitsunuma, Masamitsu Okada, Mitsuharu Ueda, Yukio Ando, Takatsugu Hirokawa, Shigehiro Kawashima, Youhei Sohma, Kunitoshi Yamanaka, Motomu Kanai
  • 学会等名: 国際有機化学京都会議
  • 国際学会
• [学会発表] AAアミロイドーシス治療を目指した光酸素化法の検証 (2023)
  • 著者名/発表者名: 堀由起子、浅井秀一朗、渡邉謙一、相馬洋平、金井求、富田泰輔
  • 学会等名: 日本認知症学会
• [学会発表] アミロイドを活用した新規触媒系の開発と基質選択的反応への応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 澤崎鷹，佐々木大輔，相馬洋平
  • 学会等名: 反応と合成の進歩シンポジウム
• [学会発表] CATALYSIS DRIVEN BY AMYLOID-SUBSTRATE COMPLEX (2023)
  • 著者名/発表者名: Taka Sawazaki, Daisuke Sasaki, Youhei Sohma
  • 学会等名: 60回ペプチド討論会
• [学会発表] 基質選択的な変換反応を促進できる新規アミロイド触媒系の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 澤崎鷹，佐々木大輔，相馬洋平
  • 学会等名: 第40回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [学会発表] Catalysis driven by an amyloid-substrate complex (2023)
  • 著者名/発表者名: Youhei Sohma and Taka Sawazaki
  • 学会等名: ISBOC-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Non-invasive photo-oxygenation of tau amyloid against tauopathy (2023)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Hori, Takanobu Suzuki, Taka Sawazaki, Makoto Higuchi, Youhei Sohma, Motomu Kanai, Taisuke Tomita
  • 学会等名: 生化学会
• [学会発表] Chemical Catalysts that Promote Removal of Brain Amyloids (2023)
  • 著者名/発表者名: Youhei Sohma
  • 学会等名: The 19th AKABORI Conference 2023
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考]
  • URL: https://www.wakayama-med.ac.jp/pharm/yakuhinkagaku/
• [産業財産権] トランスサイレチンアミロイド光酸素化分解触媒 (2024)
  • 発明者名: 金井求、山中邦俊、山根三奈、相馬洋平、他
  • 権利者名: 金井求、山中邦俊、山根三奈、相馬洋平、他
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2024-53018