アルツハイマー病βアミロイド線維の試験管内形成及び分解機構の解明

阐明阿尔茨海默病β-淀粉样原纤维的体外形成和分解机制

• 批准号: 13210063
• 负责人: 内木 宏延
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: 福井医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13210063/
• 关键词: アルツハイマー病; βアミロイド線維; アミロイド線維分解機構; 表面プラズマ共鳴法; 原子間力顕微鏡; 一次反応速度論モデル; 抗酸化剤; チオフラビンT法

今年度われわれは、アルツハイマー病βアミロイド線維(fAβ)の分解機構、及びこれらの過程を修飾する生体分子、あるいは有機化合物を明らかにすることを目的とした。1.表面プラズマ共鳴法(ビアコア)を駆使し、fAβ形成・分解をリアルタイムで解析できる開放反応系を確立した。最初にAβ_<1-40>蛋白よりpH7.5でfAβを形成させ、これを重合核としてセンサチップ上に固定化した。次いで、リン酸緩衝液(pH7.5)に溶解した各種濃度(0-30μM)のAβ_<1-40>蛋白溶液を連続的に添加し、37℃におけるfAβの伸長及び脱重合過程をリアルタイムで測定した。また、センサーチップ表面を原子間力顕微鏡で観察し、fAβの伸長を確認した。以上より、fAβが試験管内でゆっくりと脱重合を起こすこと、及び線維伸長過程と共に脱重合過程も一次反応速度論モデルで説明できることを証明した。2.種々の有機化合物のfAβ分解作用を比較解析した。抗酸化剤NDGA、リファンピシン(RIF)、テトラサイクリン(TC)等の有機化合物を添加後、pH7.5、37℃におけるfAβの分解過程をチオフラビンT法および電顕を用いて経時的に測定した。その結果、NDGA、次いでRIF、TCが強力な線維分解能を有すること明らかにした。興味深いことに、NDGA、RIF、TCはいずれも、分子構造の中にフリーラジカルスカベンジャーのモチーフを持っている。NDGAを始めとするこれら分子の線維形成抑制、あるいは分解機構の詳細は不明だが、上記モチーフを介してAβ蛋白、あるいはfAβに結合し、Aβ蛋白の立体構造や安定性に影響を与えていると考えられる。また、NDGAに代表される一群の抗酸化剤は、アルツハイマー病をはじめとする種々のヒトアミロイドーシスの治療薬開発に向け、有力な基本分子となる可能性がある。

Our わ れ わ れ は, ア ル ツ ハ イ マ ー disease beta ア ミ ロ イ ド line d (beta) fA の decomposition, and び こ れ ら を の process modification す る body molecules, あ る い は organic compounds を Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. 1. Surface プ ラ ズ マ resonance method (ビ ア コ ア) を 駆 decompose し, fA beta form を リ ア ル タ イ ム で parsing で き る open against を 応 department establish し た. Initial に A beta _ < 1 > 40 protein よ り pH7.5 で fA beta を form さ せ, こ れ を overlap nuclear と し て セ ン サ チ ッ プ に immobilized on し た. Time い で, リ ン acid buffer (pH7.5) dissolve に し た various concentrations (0 to 30 microns) の A beta _ < 1 > 40 protein solution を even 続 に add し, 37 ℃ に お け る fA beta の elongation of overlapping process and び を リ ア ル タ イ ム で determination し た. ま た, セ ン サ ー チ ッ プ surface を interatomic force 顕 micromirror で 観 し, fA beta の elongation を confirm し た. Above よ り, fA beta が test tube で ゆ っ く り と overlap を up off こ す こ と, and び line d elongation process と に to take off the total coincidence も a reverse 応 speed theory モ デ ル で illustrate で き る こ と を prove し た. 2. Comparative Analysis of the Decomposition of fAβ in Various 々 <s:1> organic compounds <e:1> を た た. Resist acidification tonic NDGA, リ フ ァ ン ピ シ ン (RIF), テ ト ラ サ イ ク リ ン (TC) を の organic compounds such as add, pH7.5, 37 ℃ after に お け る fA beta の decomposition を チ オ フ ラ ビ ン T method お よ び electric 顕 を with い て 経 に determination of し た. そ の results, NDGA, time い で RIF, TC が strong な line d decomposition can have す を る こ と Ming ら か に し た. Fun deep い こ と に, NDGA, RIF, TC は い ず れ も, molecular structure of の に フ リ ー ラ ジ カ ル ス カ ベ ン ジ ャ ー の モ チ ー フ を hold っ て い る. Beginning NDGA を め と す る こ れ ら molecular の line d formation inhibition, あ る い は decomposition institutions の detailed は unknown だ が, written モ チ ー フ を interface し て A beta protein, あ る い は fA beta に し, A beta protein の three-dimensional structure や stability に influence を and え て い る と exam え ら れ る. ま た, NDGA に representative さ れ る a group of の acidification tonic は resistance, ア ル ツ ハ イ マ ー disease を は じ め と す る kind 々 の ヒ ト ア ミ ロ イ ド ー シ ス の treatment 薬 open 発 に to け, powerful な basic molecular と な る possibility が あ る.

项目成果

Yamaguchi I: "Extension of Aβ2M amyloid fibrils with recombinant human β-microglobulin"Amyloid. 8・1. 30-40 (2001)

Yamaguchi I：“用重组人β-微球蛋白延伸Aβ2M淀粉样原纤维”淀粉样蛋白8·1（2001）。

Kozhukh GV: "Investigation of a peptide responsible for amyloid fibril formation of β_2-microglobulin by Achromobacter protease I"J Biol Chem. 277・2. 1310-1315 (2002)

Kozhukh GV：“通过无色杆菌蛋白酶 I 负责β_2-微球蛋白淀粉样原纤维形成的肽的研究”J Biol Chem. 277・2 (2002)。

Mori M: "Spontanepus loss-of-function of the 8-cxcguanine DNA glycosylose gene in mice and exploration of the possible implication of the gene in senescence"Free Radic Biol Med. 30・10. 1130-1136 (2001)

Mori M：“小鼠 8-cxc鸟嘌呤 DNA 糖基糖基因的自发功能丧失以及该基因在衰老中的可能含义的探索”Free Radic Biol Med 30・10（2001）。

Ono K: "Nordihydroguaiaretic acid potently breaks down preformed Alzheimer's β-amyloid fibrils in vitro"J Neurochem. (in press). (2002)

Ono K：“去甲二氢愈创木酸在体外有效分解预先形成的阿尔茨海默病 β-淀粉样原纤维”J Neurochem（2002 年出版）。

Ohhashi Y: "The intrachain disulfide bond of β_2-microglobulin is not essential for the immunoglobulin fold at neutral pH, but is essential for amyloid fibril formation at acidic pH"J Biochem. 131・1. 45-52 (2002)

Ohhashi Y：“β_2-微球蛋白的链内二硫键对于中性pH下的免疫球蛋白折叠不是必需的，但对于酸性pH下淀粉样原纤维的形成是必需的”J Biochem 131・1（2002）。