髄液中の酸化蛋白質のプロテオーム解析によるアルツハイマー病早期診断マーカーの開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20590594
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 戸田 年総 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都, 研究副部長 (80133635)
• Keywords: 軽度認知障害 / 髄液バイオマーカー / カルボニル化タンパク質 / プロテオーム解析

Research Abstract

若齢性のアルツハイマー病においてはプレセニリンなどの原因遺伝子が特定されており、遺伝子レベルでの診断も可能となってきているが、高齢者の認知症の大部分を占める孤発性のアルツハイマー病(SDAT)においては遺伝子の異常が認められず、脳内で発生した酸化ストレスによる神経細胞の変性の関与が疑われている。
そのため、脳内の酸化ストレス状態の指標の一つとして髄液中のタンパク質の酸化修飾のレベルを調べることで、脳内における酸化ストレスによる神経変性のリスクを予知診断できるのではないかという考えに基づき、酸化タンパク質に標的を絞ってプロテオーム解析を行なった。
昨年度の本研究においては、認知症患者髄液中のタンパク質の酸化修飾として主にカルボニル化について解析を行ない、分子量約1万4千の低分子量タンパク質において、患者間でカルボニル化レベルに有為な差が認められたため、今年度さらにそのタンパク質を詳しく調べた結果、アルツハイマー病の原因タンパク質の一つであり神経細胞障害を引き起こすアミロイドベータペプチドと結合性を有するトランスサイレチンである事が判明した。
そこで本年度は、さらに症例数を増やして、トランスサイレチンの変動を詳細に調べた。トランスサイレチンのカルボニル化については、認知症患者とコントロール群の間で有意な差が認められないとする報告もあるが、彼らの報告は抗体を用いた検出によるものであり、定量性に問題がある。今回我々が実施した、蛍光プレラベル法による分析では、総タンパク量の変動をベースとする相対定量法を確立することができたので、この技術を利用して患者間の差異を定量的に調べた結果、患者間で有意差が認められ、トランスサイレチンのカルボニル化を定量的に調べることによって、神経変性のリスクファクタである脳内の酸化ストレス環境を知るバイオマーカーとして利用できる可能性があることを示唆するデータが得らており、現在更に詳しい解析を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Proteomic analysis of protein complexes in human SH-SY5Y neuroblastoma cells by using blue-native gel electrophoresis : An increase in lamin A/C associated with heat shock protein 90 in response to 6-hydroxydopamine-induced oxidative stress (2009)
  • Author(s): Nakamura M, Morisawa H, Imajoh-Ohmi S, Takamura C, Fukuda H, Toda T
  • Journal Title: Experimental Gerontology 44 Pages: 375-382
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of Galectin-3 with Vacular Cell Adhesion Molecule-1 in Growth Regulation of Mouse BALB/3T3 cells (2009)
  • Author(s): Tadokoro T, Ikekita M, Toda T, Ito H, Sato T, Nakatani R, Hamaguchi Y, Furukawa K
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 284 Pages: 35556-35563
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ラミンA-その多彩な機能と老化- (2009)
  • Author(s): 中村愛、森澤拓、戸田年総
  • Journal Title: 基礎老化研究 33 Pages: 3-10
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヒト唾液中に存在する2種類のエキソソームのプロテオーム解析 (2009)
  • Author(s): 小川裕子, 三浦ゆり, 原園景, 金井正美, 戸田年総, 遠藤玉夫, 山口照英, 秋元義弘, 川上速人, 津吹政可, 矢ノ下良平
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20091021-20091024
• [Presentation] Neural Stem Sphere 法を用いたサルES細胞から神経幹細胞への分化過程における発現量変化解析 (2009)
  • Author(s): 今泉紀明, 堀越朋恵, 中山孝, 大津昌弘, 赤間邦子, 中村愛, 戸田年総, 近藤靖, 鈴木豊, 井上順雄
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20091021-20091024
• [Presentation] Proteome Analysis of Carbonyl Proteins in Cerebrospinal Fluid by Cy5-Hyedrazide Labeling (2009)
  • Author(s): Toda T, Nakamura M, Shibasaki FT, Yoshizawa T.
  • Organizer: HUPO 8th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Tronto、Canada
  • Year and Date: 20090926-20090930
• [Presentation] 二時限目に Tris-Tricine 緩衝液系SDS-電気泳動を用いた場合のスタッキング効果に影響を及ぼす緩衝液条件の検討 (2009)
  • Author(s): 戸田年総, 中村愛, 廣田三佳子, 森澤拓
  • Organizer: 第60回日本電気泳動学会総会
  • Place of Presentation: 松本
  • Year and Date: 20090919-20090920
• [Presentation] 酸化ストレス負荷におけるSH-SY5Y細胞のブルーネイティブ二次元電気泳動によるプロテオーム解析(II) (2009)
  • Author(s): 中村愛, 森澤拓, 戸田年総
  • Organizer: 日本ヒトプロテオーム機構第7回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20090727-28
• [Presentation] Neural Stem Sphere 法を用いたサルES細胞から神経への分化における発現比較解析 (2009)
  • Author(s): 今泉紀明, 堀越朋恵, 中山孝, 大津昌弘, 赤間邦子, 中村愛, 戸田年総, 近藤靖, 鈴木豊, 井上順雄
  • Organizer: 日本ヒトプロテオーム機構第7回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20090727-20090728
• [Presentation] 質量分析データビュワーの改良-プロテオーム研究情報管理のために- (2009)
  • Author(s): 森澤拓, 中村愛, 廣田三佳子, 戸田年総
  • Organizer: 日本ヒトプロテオーム機構第7回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20090727-20090728
• [Presentation] Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital Autopsy Resource(TMGH-AR) (2009)
  • Author(s): Sawabe M, Arai T, Saito Y, Shimizu T, Toda T, Murayama S, Tanaka M, Tokubo K, Naka M, Tanaka N
  • Organizer: 19th IAGG World Congress of Gerontology and Geriatrics
  • Place of Presentation: Paris、France
  • Year and Date: 20090705-20090709
• [Presentation] Release of New Web Site for Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital Autopsy Resource(TMGH-AR) (2009)
  • Author(s): Sawabe M, Arai T, Saito Y, Shimizu T, Toda T, Murayama S, Tanaka M, Tokubo K, Naka M, Tanaka N
  • Organizer: ISBER 2009 Annual Meeting & Exhibits
  • Place of Presentation: Portland, Oregon, USA
  • Year and Date: 20090512-20090515
• [Remarks]
  • URL: http://proteome.tmig.or.jp/2D/