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2012 年度 実施状況報告書

食用植物からのアミロイドβ凝集阻害物質の探索と作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24580156
研究種目

基盤研究(C)

研究機関筑波大学

研究代表者

繁森 英幸  筑波大学, 生命環境系, 教授 (70202108)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードカフェオイルキナ酸 / Aβ凝集阻害活性 / アルツハイマー症 / Th-T / サツマイモ / コーヒー / プロポリス / 記憶障害改善
研究概要

研究代表者らは、これまでにサツマイモ、プロポリス、コーヒー等に含まれるカフェオイルキナ酸が、アルツハイマー型認知症の毒素であるアミロイドβ(Aβ)による神経細胞死を保護する作用のあること、また記憶障害モデルマウスを用いた経口投与実験で顕著な記憶障害改善作用のあることを見出した。さらに最近、カフェオイルキナ酸(CQA)類にアミロイドβ凝集阻害活性があることを見出したことから、本研究では食用植物から新たなアミロイドβ凝集阻害物質を探索するとともに生物有機化学的手法を用いてカフェオイルキナ酸類や新たに見出したアミロイドβ凝集阻害物質の作用機序を解明することで、アルツハイマー型認知症に対する予防や治療薬の開発に貢献することを目的とする。そこで本研究では、すでにAβ凝集阻害活性を有する化合物として、プロポリスから見出したCQA類によるAβ凝集阻害活性の機構を調べた。まず、キナ酸およびカフェ酸を出発原料として種々のCQA類を化学合成し、天然物から単離した化合物と併せて11種類のCQA類を活性試験に用いた。これらの化合物のTh-T試験を行ったところ、カフェオイル基の数とカテコール構造の水酸基が活性発現には重要であることを見出した。次に、最も活性の高かった4,5-di-O-caffeoylquinic acid (4,5-di-CQA)と3,4,5-tri-O-caffeoylquinic acid (3,4,5-tri-CQA)を用いて、TEMによる観察ならびにCDスペクトルによるAβのコンホメーション変化を調べた結果、Aβの凝集が阻害されていることが明らかとなった。さらに、ウェスタンブロッティング法を用いてAβのオリゴマー形成への影響を調べた結果、4,5-di-CQA ならびに3,4,5-tri-CQAによってAβのオリゴマー形成が抑制されていることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

カフェオイルキナ酸(CQA)類の構造活性相関研究により、目的としていたAβ凝集阻害活性における活性部位を見出すことに成功した。

今後の研究の推進方策

Th-T試験法を活用して、他の食用植物からカフェオイルキナ酸(CQA)以外のAβ凝集阻害物質を探索する。また、CQAにおけるカテコール部分の重要性を調べるために、酸化や還元環境下でのAβとの作用を調べる。一方、凝集阻害物質による神経細胞保護活性の仮説として、このような活性物質がAβのコンホメーションを変化させることが指摘されている。そこで毒性コンホマーの存在比が多いとされるE22P変異体および22,23番目のターン構造をラクタムにより固定した配座アナログ体(両ペプチド化合物は連携研究者により作製)を用いて、ウェスタンブロッティング法によりCQA類によるオリゴマー形成への影響を調べる。

次年度の研究費の使用計画

アミロイドβの調製費、Th-T試験、TEM、CDスペクトル法ならびにウェスタンブロッティング法を行うための試薬類、構造解析に関わる分析機器使用料として研究費を使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Protective effects of caffeoylquinic acids on the aggregation and neurotoxicity of the 42-residue amyloid β-protein2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyamae, M. Kurisu, K. Murakami, J. Han, H. Isoda, K. Irie, and H. Shigemori
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 20 ページ: 5844-5849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Caffeoylquinic acid induces ATP production and energy metabolim in human neurotypic SH-SY5Y cells2012

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki, J. Han, H. Shigemori, and H. Isoda
    • 雑誌名

      Nutrition and Aging

      巻: 1 ページ: 141-150

    • 査読あり
  • [学会発表] Research the inhibitory activity on amyloid-β aggregation of pheolic compounds2012

    • 著者名/発表者名
      Eri Kidachi, Manami Kuisu, Yusaku Miyamae, Kazuma Muakami, Kazuhiro Irie, and Hideyuki Shigemori
    • 学会等名
      5th AG-BIO/PERDO Graduate Conference on Agricultural Biotechnology and KU-UT Joint Seminar II
    • 発表場所
      Kasetsart University, Thailand
    • 年月日
      20121209-20121212
  • [学会発表] 寄生植物由来化合物のアミロイドβ凝集阻害活性に関する研究

    • 著者名/発表者名
      栗栖真奈美、宮前友策、木立恵利、村上一馬、Han Junkyu、礒田博子、入江一浩、繁森英幸
    • 学会等名
      新規素材探索研究会第11回セミナー
    • 発表場所
      新横浜フジビューホテル、横浜
  • [学会発表] 植物由来桂皮酸誘導体のアミロイドβ凝集阻害活性に関する研究

    • 著者名/発表者名
      栗栖真奈美、宮前友策、木立恵利、村上一馬、Han Junkyu、礒田博子、入江一浩、繁森英幸
    • 学会等名
      第2回植物生理科学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
  • [学会発表] 干しいもに含まれるカフェオイルキナ酸のアルツハイマー症予防効果

    • 著者名/発表者名
      繁森英幸、宮前友策、栗栖真奈美、狢川 喬、村上一馬、入江一浩、韓 畯奎、礒田博子
    • 学会等名
      第23回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • 発表場所
      日立シビックセンター、茨城

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公開日: 2014-07-24  

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