アミロイドβの膜局在・膜挙動による毒性メカニズムの解明

基于膜定位和膜行为阐明β淀粉样蛋白的毒性机制

• 批准号: 11J10735
• 负责人: 森田 雅宗
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J10735/
• 关键词: アミロイドβペプチド; 細胞サイズリポソーム; 相分離構造; ドメインダイナミクス; 膜局在; 膜ダイナミクス; 固体秩序相

研究の目的は、アルツハイマー病原因ペプチドのアミロイドβ(Aβ)の膜局在・膜挙動を解析し、Aβの毒性機構を探ることである。前年度に膜面上におけるAβの局在観察を行った、今年度はAβの膜ダイナミクス観察として、膜物性変化測定を報告する。細胞膜に見られるドメイン構造(ラフト)を細胞サイズリポソーム膜上に再現し、重合度の異なるAβが膜吸着した際における膜の物性変化と膜ダイナミクスを解析した。脂質には、不飽和脂質DOPC,飽和脂質DPPC,コレステロール(Chol)の3種類を用いた。混合比率をDOPC/DPPC/Chol=40/40/20の割合で調整し、DOPCからなる無秩序液体相(Ld相)、DPPC,Cholからなる秩序液体相(Lo相)と2相からなるLo/Ld相分離ベシクルを作成した。Aβは膜局在(M.Morita,et al.Soft Matter 2012)の結果を基に、モノマーおよびオリゴマーを使用した。膜局在の結果では、モノマーおよびオリゴマーはLd相へ局在することが明らかになっている。そこで、初めに、ドメイン(Lo相)のブラウン運動を追跡、ドメインの拡散係数を導出することで、モノマーおよびオリゴマーがLd相の粘性にどの程度の影響を与えたか解析した。膜の粘性は通常0.1[Ns/m^2]であるが、モノマーでは0.2～0.4[Ns/m^2]、オリゴマーでは04～1.6[Ns/m^2]まで増加させることを明らかにした。さらに、膜ダイナミクスにおいて、オリゴマーは、膜面全体の揺らぎとドメインの曲率に依存しない出芽現象という浸透圧などの刺激とは異なるAβ特有の膜ダイナミクスを誘起した。これは、AβがLd相の粘性を増加し、ドメイン界面に働く線長力を低下させることで引き起こされた現象であることを考察した。本結果は、膜物性の観点から、Aβが膜に及ぼす毒性の効果を明らかにした成果である。本成果は、現在、国際誌への投稿論文準備中である。

The purpose of this study is to analyze the mechanism of Aβ toxicity. A β film surface was observed in the past year, and a β film surface was observed in the present year. Cell membrane structure analysis of membrane properties of different Aβ and membrane overlap There are three kinds of lipids: unsaturated lipids DOPC, saturated lipids DPPC and cholesterol. The mixing ratio is DOPC/DPPC/Chol=40/40/20, and the mixing ratio is DOPC/DPPC/Chol = 40/40/20. The mixing ratio is DOPC/DPPC/Chol = 40/40/20. The mixing ratio is DOPC/DPPC/Chol = 40/40. Aβ film bureau in (M.Morita,et al. Soft Matter 2012) results on the basis of, The result of the film is that the film is not available. Analysis of the influence of the viscosity of the Ld phase on the tracking and dispersion coefficients of the Ld phase. The viscosity of the membrane is usually 0.1[Ns/m^2], 0.2~0.4[Ns/m^2], 0.4 ~1.6[Ns/m^2], and 0.5 ~1.6[Ns/m^2]. The membrane surface curvature depends on the budding phenomenon, and the membrane surface specific to Aβ is induced by the saturation pressure. The viscosity of Aβ and Ld phase increases, and the interface length decreases. The results show that the membrane properties, Aβ, and toxicity of the membrane are different. This work is currently in preparation for submission to the International Journal.

项目成果

Localization of Amyloid Beta Peptides in Phase-Separated Membranes

淀粉样β肽在相分离膜中的定位

• 发表时间: 2012
• 作者: 森田雅宗;濱田勉;天童裕衣子;Mun’delanji Vestergaard;高木昌宏
• 通讯作者: 高木昌宏

細胞モデル膜を用いたアミロイドβの膜局在・膜ダイナミクス解析

使用细胞模型膜对β淀粉样蛋白进行膜定位和膜动力学分析

• 作者: 森田雅宗;Mun'delanji Vestergaard;濱田勉;高木昌宏
• 通讯作者: 高木昌宏

Selective localization of Alzheimer's amyloid beta in membrane lateral compartments

• DOI: 10.1039/c2sm07185a
• 发表时间: 2012-01-01
• 期刊: SOFT MATTER
• 影响因子: 3.4
• 作者: Morita, Masamune;Hamada, Tsutomu;Takagi, Masahiro
• 通讯作者: Takagi, Masahiro

アミロイドβが誘起する相分離膜ダイナミクス

β淀粉样蛋白诱导的相分离膜动力学

• 发表时间: 2012
• 作者: 森田雅宗;Mun'delanji Vestergaard;濱田勉;高木昌宏
• 通讯作者: 高木昌宏

モデル細胞膜におけるアミロイドβペプチドの膜局在・膜挙動解析

模型细胞膜中淀粉样β肽的膜定位和膜行为分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 森田雅宗;Mun’delanji Vestergaard;濱田勉;高木昌宏
• 通讯作者: 高木昌宏