アミロイドβ蛋白の凝集開始初期過程の高感度解析

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アルツハイマー病発症の第一段階は可溶性アミロイドbeta蛋白(Abeta)の毒性型凝集体への変換と神経細胞への沈着であり、この過程の分子機構の解明は、本疾患の予防・治療法の開発にとってきわめて重要である。我々は、膜の脂質ラフトにおいて、コレステロール依存的に形成されるガングリオシドのクラスターを可溶性Abetaが認識して結合し、凝集核となるガングリオシド結合型Abetaが形成されるとの仮説を,リポソーム膜を用いた実験結果をもとに立てている。本年度は,フルオレセインラベルAbeta-(1-40)(Flu-Abeta)を用い、PC12細胞上での凝集過程を共焦点レーザー顕微鏡で追跡した。細胞は本研究費で購入した凍結保存容器に保存した。GM1ガングリオシドを認識するAlexa Fluoro647標識コレラトキシンBサブユニットで強く染色される細胞膜上の領域(GM1-rich領域)にFlu-Abetaは蓄積し、蓄積量はFlu-Abeta濃度とインキュベート時間に依存して増大した。一方、予め培地中でプレインキュベートしたFlu-Abetaはほとんど細胞に結合しなかったことから、Flu-Abetaの蓄積は細胞膜上で起こったことが明らかとなった。Flu-Abetaが高度に蓄積した細胞はエチジウムホモダイマーで染色され死滅していた。また、メチルbetaシクロデキストリンで前処理してコレステロールを除去するとGM1-rich領域は消失し、Flu-Abetaの蓄積は抑制された。以上のように、リポソーム膜を用いた研究で観測された現象が、細胞レベルでも確認され、我々の仮説が指示された。