βアミロイドの凝集機構に関する有機化学的研究

β-淀粉样蛋白聚集机制的有机化学研究

• 批准号: 04J01215
• 负责人: 村上 一馬
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J01215/
• 关键词: アルツハイマー病; アミロイドβ; 凝集; 神経細胞毒性; ラジカル; 異性化; ラセミ化; オリゴマー; βアミロイド; ターン; ESR; 過酸化水素; アルツハイマー; Aβ42; β-シート; プロリン

アルツハイマー病(AD)の原因物質であるアミロイドβ(Aβ42)ペプチドは、凝集することで神経細胞毒性を示す。本研究者らは最近、Glu-22およびAsp-23におけるターン構造を特徴とするAβ42の新しい凝集体モデルを提唱した。本ターン構造は、Aβ42の凝集能、細胞毒性およびラジカル産生能と密接に関連していると同時に、この部位は家族性ADに見られる変異(E22Q、E22K、E22G、D23N)が集中している箇所でもある。特に、Asp-23は異性化およびラセミ化しやすいことが孤発性AD患者の脳組織解析より知られている。本研究では、凝集および毒性発現機構における23位の役割を調べる目的で、Asp-23の潜在的なAβ42変異体のうち、ターン形成しやすいと考えられる3種(D23G-Aβ42、D23Y-Aβ42、D23H-Aβ42)ならびに孤発性ADに認められるAβ42異性体3種(23isoAsp-Aβ42、23D-Asp-Aβ42、23D-isoAsp-Aβ42)を化学合成し、凝集能、神経細胞毒性およびラジカル産生能をそれぞれ調べた。各種変異体の凝集能は遠沈法で、細胞毒性はPC12細胞を用いたMTT法で、ラジカル産生能は電子スピン共鳴法によって評価した。その結果、潜在的変異体3種のうち、D23Y-Aβ42およびD23H-Aβ42は野生型に比べて著しく高い凝集能を示し、E22Q-Aβ42およびE22K-Aβ42と同等であった。また典型的なフィブリル形成を電顕撮影でそれぞれ確認した。しかしながら、これらの変異体の細胞毒性とラジカル産生能はいずれも野生型と同等あるいはそれ以下であった。この理由として、毒性本体であるオリゴマー凝集中間体の産生量が少ない可能性が考えられる。また孤発性ADに見られる3種のAβ42異性体の各種活性はいずれも野生型を上回るものではなかった。以上より、Asp-23における異性化およびラセミ化は本疾患の主な原因である可能性は低く、発症の結果としての化学修飾であることが示唆された。

The causative substance of AD is β(Aβ42), and aggregation is an indicator of neurotoxicity. The present study is aimed at characterizing the structure of Glu-22 and Asp-23, and at developing a new type of condensate called Aβ42. The structure of this gene is different from that of Aβ42 in aggregation activity, cytotoxicity and cell production activity. In particular, Asp-23 can be differentiated and analyzed in isolated AD patients. In this study, we investigated three potential Aβ42 variants of Asp-23 for the purpose of regulating the mechanism of aggregation and toxicity.(D23G-A β42, D23Y-A β42, D23H-A β42) and three isoforms of Aβ42 (23isoAsp-A β 42, 23D-Asp-A β 42, 23D-isoAsp-Aβ42) were identified for their chemical synthesis, aggregation and neurotoxicity. The agglutination activity of various allogeneic proteins was evaluated by MTT assay, electron resonance assay and cytotoxicity against PC12 cells. The results showed that there were three potential variants, D23Y-A β42 and D23H-A β42, which were higher than those of wild type, E22Q-A β42 and E22K-A β42. A typical example of this is the formation of an electrical signal. The results of this study indicate that the expression of CD34 + in E. coli is similar to that of E. coli. The reason for this is that the toxic substance is produced in a small amount, and the possibility is examined. Three Aβ42 isoforms were found in the isolated AD, and all activities were reversed in the wild type. The above Asp-23 heterogenization is the main cause of the disease, and the possibility of the disease as a result of chemical modification is low.

项目成果

Peptide Science 2004 (Title : New aggregation model of amyloid β by the systematic proline replacement) Y.Shimohigashi(Ed.)

肽科学 2004（标题：通过系统脯氨酸替代的淀粉样蛋白 β 的新聚集模型）Y. Shimohigashi（编）

• 发表时间: 2005
• 作者: Yamazaki;D.;Nishinaga;T.;Komatsu;K.;Yasuhiro Morisaki;Yasuhiro Morisaki;Yasuhiro Morisaki;Yuko Ouchi;Yasuhiro Morisaki;Satoshi Ueda;Hirokazu Tamamura;Hirokazu Tamamura;Satoshi Ueda;Akira Otaka;Kazuhiro Irie;Kazuma Murakami;Kazuma Murakami;Kazuhiro Irie;Kazuhiro Irie;Morimoto Akira;Kazuma Murakami;Kazuma Murakami
• 通讯作者: Kazuma Murakami

βアミロイドペプチド、及びそれを用いたアルツハイマー病治療薬又は予防薬のスクリーニング方法

β-淀粉样肽以及使用其的阿尔茨海默病治疗或预防药物的筛选方法

• 发表时间: 2005

Analysis of the secondary structure of β-amyloid (Aβ42) fibrils by systematic proline replacement

• DOI: 10.1074/jbc.m406262200
• 发表时间: 2004-12-10
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Morimoto, A;Irie, K;Shirasawa, T
• 通讯作者: Shirasawa, T

Malignant' conformation of Alzheimer's β peptides (Aβ42) through radical formation

通过自由基形成导致阿尔茨海默病 β 肽 (Aβ42) 的恶性构象

• 发表时间: 2006
• 期刊: Peptide Science 2006 (H.Ishida and H.Mihara Eds.)
• 作者: Yamazaki;D.;Nishinaga;T.;Komatsu;K.;Yasuhiro Morisaki;Yasuhiro Morisaki;Yasuhiro Morisaki;Yuko Ouchi;Yasuhiro Morisaki;Satoshi Ueda;Hirokazu Tamamura;Hirokazu Tamamura;Satoshi Ueda;Akira Otaka;Kazuhiro Irie;Kazuma Murakami
• 通讯作者: Kazuma Murakami

Peptide Science 2004(Y. Shimohigashi Ed.)

肽科学2004(Y.Shimohigashi主编)

• 发表时间: 2005
• 作者: A.Morimoto;K.Irie;K.Murakami;Y.Masuda;H.Ohigashi;M.Nagao;H.Fukuda;T.Shimizu;T.Shirasawa;Morimoto Akira;Etuko Katoh;Shinji Nakamura;Kazuma Murakami
• 通讯作者: Kazuma Murakami