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2012 年度 実績報告書

プラズマローゲン含有口腔内細菌を駆使した認知症予防戦略

研究課題

研究課題/領域番号 23658066
研究機関東北大学

研究代表者

神尾 好是  東北大学, 生命科学研究科, 客員研究員 (00109175)

研究分担者 金子 淳  東北大学, 農学研究科, 准教授 (30221188)
キーワードプラズマローゲンリン脂質 / ヒト認知症予防 / Selenomonas 属細菌 / γセクレターゼ / 酵母ミクロソ-ム画分 / ベータアミロイド
研究概要

ヒト脳の神経細胞のアポトーシスの防御リン脂質プラズマローゲン(Plasmalogens; 以降Pls)が本研究代表者らによりヒト口腔内細菌 Selenomonas sputigenaに発見された。我々は、アルツハイマー型認知症(AD)患者脳内で Plsが減少するという知見から、AD の発症に関わるアミロイドβタンパク質(Aβ)を生産する膜酵素γ-セクレターゼ(γS)の活性に、膜のリン脂質組成および Pls の存在が関与すると予想した。これを明らかにすることができれば、AD の発症機構の発見に通じる。
23年度は、最初に、酵母のミクロソーム膜画分を利用したγSのin vitroアッセイ系を確立した。本系を駆使して、γSが包埋されている酵母ミクロソーム画分の脂質を様々な生体膜構成リン脂質と置き換えることによるγSの活性への影響を解析し、以下のことを明らかにした。(1)フォスファチジールコリン(PC)はAβ産生量を約2 倍に高める。(2)PC とPL型フォスファチジールエタノールアミン(PE)の混合脂質での再構成実験から、PE の割合が高くなるとγS活性が極めて強く抑制される。
24年度は、PC と PE または PEPls の量比を変化させ、γS活性抑制効果を解析し、次のことを明らかにした。(1)PE の単独添加は、Aβ産生を減少させるが PEPls に比べ高い添加量が必要である。(2)PE+PEPls 混合系では、それぞれの単独添加より強いγS活性抑制効果がある。(3)PC:PE:PEPls = 80:8:12 で全 Aβ産生量が約 66 % に減少する。
以上のことから、我々は、AD 患者脳内でγSが存在する膜系のEPPlsの割合が減少したことでγS活性が亢進し、Aβの産生、蓄積が促進された可能性があると結論した。以上の発見は世界で初めてである。論文投稿準備中である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Molecular basis for the maintenance of envelope integrity in Selenomonas ruminantium; Cadaverine biosynthesis and covalent modification into the peptidoglycan play a major role.2012

    • 著者名/発表者名
      Kojima, S., Kamio, Y.
    • 雑誌名

      J. Nutr. Sci., Vitaminol. (Tokyo)

      巻: 58 ページ: 153-158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 偏成嫌気性細菌Selenomonas ruminantiumの表層膜安定化機構ー細胞壁結合型カダベリンの分子機構およびその合成・制御系ー2012

    • 著者名/発表者名
      児島征司、神尾好是
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 86 ページ: 1-12

    • 査読あり
  • [学会発表] 細菌細胞壁結合ポリアミンの膜安定化機構と合成制御(シンポジウム)2013

    • 著者名/発表者名
      神尾好是
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス、仙台
    • 年月日
      20130324-20130328
    • 招待講演
  • [学会発表] ルーメン細菌Selenomonas ruminantium subsp. lactilyticaTAM6421 株のゲノム解析2013

    • 著者名/発表者名
      小野寺智子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス、仙台
    • 年月日
      20130324-20130328
  • [学会発表] Molecular basis for the maintenance of cell envelope integrity in Selenomonas ruminantium which possesses cadaverine as an essential constituent of the peptidoglycan and regulation of the biosynthesis of cadaverine.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kamio
    • 学会等名
      第4回ポリアミン学会 (特別講演)
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘、仙台
    • 年月日
      20130124-20130125
    • 招待講演
  • [学会発表] Degradation of a Selenomonas ruminantium lysine decarboxylase by ClpXP proteolysis system which requires bacterial antizyme, P222012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kamio
    • 学会等名
      Japan-Finland Biotechnology Symposium 2012
    • 発表場所
      Tohoku Gakuinn University, Sendai, Japan
    • 年月日
      20120604-20120608
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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