脳領域依存的なアミロイドベータ蛋白質蓄積の分子機構解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300118
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経解剖学・神経病理学
• 研究機関: 独立行政法人国立長寿医療研究センター
• 研究代表者: 柳澤 勝彦 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 研究所, 副所長 (10230260)
• 研究分担者: 加藤 晃一 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 教授 (20211849) ; 村山 繁雄 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 老年病理学研究チーム・神経病理学(ブレインバンク), 部長 (50183653) ; 松原 輝彦 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (10325251) ; 山本 直樹 立命館大学, 薬学部, 助教 (90393157)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 神経変性疾患

研究概要

脳内の領域特異的なアミロイドベータ蛋白質(Ass)蓄積は当該領域の神経細胞膜を形成する脂質分子の構成に依存することが、剖検脳より調製した神経細胞膜の再構成実験により示された。一方、神経細胞膜上にあってAss重合を誘導するガングリオシドとAssとの分子レベルでの相互作用について、ガングリオシドを組み込んだ小型の人工的脂質膜での蛋白質と糖脂質の結合特異性に関する体系的なNMR計測が実施可能であることが実証された。

研究成果

• [雑誌論文] Ganglioside-embedding small bicelles for probing membrane landing processes of intrinsically disordered proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yamaguchi, T. Uno, Y. Uekusa, M. Yagi-Utsumi, and K. Kato
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 ページ: 1235-1237
  • DOI: DOI:10.1039/c2cc38016a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Density of GM1 in Nanoclusters Is a Critical Factor in the Formation of a Spherical Assembly of Amyloid β-Protein on Synaptic Plasma Membranes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Teruhiko Matsubara, Kazutoshi Iijima, Naoki Yamamoto, Katsuhiko Yanagisawa, and Toshinori Sato
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29(7) ページ: 2258-2264
  • DOI: DOI:10.1021/la3038999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysosomal dysfunction in a mouse model of Sandhoff disease leads to accumulation of ganglioside-bound Ass. (2012)
  • 著者名/発表者名: Keilani S., Lun Y., Stevens A.C., Williams H.N., Sjoberg E.R., Khanna R., Valenzaro K.J., Checler F., Buxbaum J.D., Yanagisawa K., Lockhart D.J., Wustman B.A. and Gandy S.
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 32 ページ: 5223-5236
  • DOI: DOI:10.1523/JNEUROSCI.4860-11.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] The γ-secretase inhibitor DAPT increases the levels of gangliosides at neuritic terminals of differentiating PC12 cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oikawa N., Goto M., Ikeda K., Taguchi R. and Yanagisawa K.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 525 ページ: 49-53
  • DOI: DOI:10.1016/j.neulet.2012.07.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated channels: a potential molecular link between epileptic seizures and Abeta generation in Alzheimer's disease. (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito Y, Inoue T, Zhu G, Kimura N, Okada M, Nishimura M, Kimura N, Murayama S, Kaneko S, Shigemoto R, Imoto K, Suzuki T.
  • 雑誌名: Mol Neurodegener 巻: 7:50
  • DOI: DOI:10.1186/1750-1326-7-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] α-Synuclein pathology in the amyotrophic lateral sclerosis/ parkinsonism demntia complex in the Kii Peninsula, Japan. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kokubo Y, Taniguchi A, Hasegawa M, Hayakawa Y, Morimoto S, Yoneda M, Hirokawa Y, Shiraishi T, Saito Y, Murayama S, Kuzuhara S.
  • 雑誌名: J Neuropath Exp Neurol. 巻: 71(7) ページ: 625-30
  • DOI: DOI:10.1097/NEN.0b013e31825b9680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbohydrate recognition by pentadecapeptide ligands for a series of sialylated oligosaccharides, Bioorg. (2012)
  • 著者名/発表者名: Teruhiko Matsubara, Ai Onishi, and Toshinori Sato
  • 雑誌名: Med. Chem. 巻: 20(21) ページ: 6452-6458
  • DOI: DOI:10.1016/j.bmc.2012.08.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic characterization of intermolecular interaction of amyloid β promoted on GM1 micelles. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yagi-Utsumi M. et al. (Yanagisawa K., Kato K.)
  • 雑誌名: Int J Alzheimers Dis. ページ: Article ID 925073
  • DOI: DOI:10.4061/2011/925073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathological significance of ganglioside clusters in Alzheimer's disease. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa K.
  • 雑誌名: J Neurochem. 巻: 116 ページ: 806-812
  • DOI: DOI:10.1111/j.1471-4159.2010.07006.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] SOD1 (Copper/Zinc Superoxide Dismutase) deficiency drives amyloid β protein oligomerization and memory loss in mouse model of Alzheimer's disease. (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami K, Murata N, Noda Y, Tahara S, Kaneko T, Kinoshita N, Hatsuta H, Murayama S, Barnham K.J, Irie K, Shirasawa T, Shimizu T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 286 ページ: 44557-44568
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M111.279208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ass polymerization through interaction with membrane gangliosides. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki K, Kato K, Yanagisawa K
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1801(8) ページ: 868-877
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbalip.2010.01.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] α-Synuclein accumulation in skin nerve fibers revealed by skin biopsy in pure autonomic failure. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shishido T, (Murayama S) et al.
  • 雑誌名: Neurology 巻: 74(7) ページ: 608-610
  • DOI: DOI:10.1212/WNL.0b013e3181cff6d5
  • 査読あり
• [学会発表] Conformational dynamics and interactions of oligosaccharides in physiological and pathological contexts. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichi Kato
  • 学会等名: Fifth Korea-Japan Seminars on Biomolecular Sciences: Experiments and Simulations
  • 発表場所: High1 Resort, Korea
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] FUS-immunopositive Inclusions and Compound Pick Bodies in Two Cases of Frontotemporal Lobar Degeneration with Motor Neuron Disease (FTLDMND). (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto F, Takao M, Ikemura M, Hayashi T, Ito S, Maeda D, SaitoY, Takahashi Y, Hasegawa M, Fukayama M, Tsuji S, Murayama S
  • 学会等名: The 8th International Conference on Frontotemporal Dementias.
  • 発表場所: Manchester, UK
  • 年月日: 20120905-07
• [学会発表] immunohistochemical Study and Western Blotting of Tauopathy in ALS/Parkinson Dementia Complex (PDC), Kii, Japan. (2012)
  • 著者名/発表者名: Morimoto S, Kokubo Y, Hasegawa M, Kuzuhara S, Murayama S
  • 学会等名: 88th Annual Meeting of the American Association of Neuropathologists.
  • 発表場所: Chicago, USA.
  • 年月日: 20120621-24
• [学会発表] Role of lipids in the development of Alzheimer pathology (2012)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa K.
  • 学会等名: International Conference on Alzheimer's Disease.
  • 発表場所: Tianjin, China.
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Structural views of carbohydrate-protein interaction systems as potential therapeutic targets. (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Kato
  • 学会等名: The 26th International Carbohydrate Symposium (ICS2012).
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] Japanese Consortium for Research in motor Neuron Disease and Frontotemporal Dementia. (2011)
  • 著者名/発表者名: Murayama S, Saito Y, Takao M, Hatsuta H, Shimizu J, Kihira T, Kokubo Y, Akiyama H, Suzuki, Hasegawa M.
  • 学会等名: 87th Annual Meeting of the American Association of Neuropathologists
  • 発表場所: Seattle, USA.
  • 年月日: 20110623-26
• [学会発表] A systematic approach for structural glycoproteomics (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Kato
  • 学会等名: The 23rd Annual Meeting of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] Ganglioside-induced conformational change of amyloid ss-protein as an initial step in the process of Alzheimer disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa K.
  • 学会等名: The 31st Naito Conference on Glycan -Expression and Regulation. 〔II〕: Metabolites, Stress Response, Microdomains, and Beyond
  • 発表場所: シャトーレーゼガトーキングダムサッポロ,北海道
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Establishment of Japanese brain bank network for neuroloscience research. (2010)
  • 著者名/発表者名: Murayama S, et al.
  • 学会等名: XVIth International Congress of Neuropathology
  • 発表場所: Salzburg, Austria
  • 年月日: 20100910-15
• [学会発表] NMR characterization of the interactions between amyloid β and gangliosidic micelles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato K.
  • 学会等名: Max Planck Institute for Biophysical Chemistry
  • 発表場所: Gottingen, Germany
  • 年月日: 2010-07-12
• [図書] Amyloid, arises on the membranes and acts on the membranes. In : Amyloids: Composition, Function and Pathology (2012)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa K.
  • 総ページ数: 137-150
  • 出版者: edited by Irene P. Halcheck and Nancy R. Vernon: published by Nova Science Publishers, Inc.
• [図書] Springer Science+Business Media (New York), Structural glycomic approaches to molecular recognition events on cell surfaces. Biochemical Roles of Eukaryotic Cell Surface Macromolecules: 2011 ISCSM Proceedings (Advances in Experimental Medicine and Biology), P. R. Sudhakaran and A. Surolia ed. (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Kato
  • 総ページ数: 15-32