アミロイドβペプチドの「老化」によるアルツハイマー病原性変化の解析

β淀粉样肽“衰老”导致阿尔茨海默病致病变化分析

基本信息

批准号：
21K06498
负责人：
楯直子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

加齢に伴い生体内タンパク質を構成するアミノ酸のL-体からD-体への異性化が生じる。アルツハイマー病の病因タンパク質の１つアミロイドβ(Aβ)においても加齢に伴いアスパラギン酸(Asp)のD-体異性化が確認されている。2022年度も引き続きAβ(1-42)においてD-体異性化が確認されている1位、7位、及び23位のAspが異性化したAβの機能特性を解析する研究を継続した。具体的にはD-Asp含有Aβの線維形成促進能（シード能）について解析した。アミロイド線維形成では、既に形成された線維断片が線維核(シード)となって、さらに線維形成を誘導し線維化・凝集が伝播する。野生型Aβ(全アミノ酸L-体)、或いはD-Asp含有Aβより形成した線維を超音波処理することにより断片化して線維形成の核となるシードとし、Aβ単量体に加えた際の線維形成速度をThT-assay法により解析した。その結果、D-Asp23およびD-Asp7,23含有Aβシードは野生型AβシードよりもAβ単量体の線維形成速度を上げ、線維化・凝集を促進することを明らかにした。次に血中で長時間滞留することでAβのD-体異性化が起こることから、生体内で起こるAβのD-体異性化を模した実験系として、Aβの試験管内インキュベーションを行い、その溶液条件に応じて産生するD-Asp含有Aβの分離・解析を行う実験に着手した。試験管内インキュベーション溶液内で産生する各種D-アミノ酸含有異性化Aβをキラルカラムを用いたLC-MS法により、分離する条件検討実験を進めている。各種D-Asp含有Aβを個別に分離できる方法の確立がポイントとなり、個別に分離する条件を決定次第、試験管内Aβインキュベーション溶液の溶液条件に応じて産生した各種D-Asp含有Aβを分離し、得られた各D-Asp含有Aβについて機能特性解析を進めていく方針である。

随着年龄的增长，体内构成蛋白质的氨基酸会发生从 L 型异构化为 D 型的异构化。天冬氨酸 (Asp) 的 D-异构化已被证实与 β 淀粉样蛋白 (Aβ)（阿尔茨海默病的致病蛋白之一）的衰老有关。 2022年，我们继续研究分析1、7、23位Asp异构化的Aβ的功能特征，其中D-异构化已在Aβ(1-42)中得到证实。具体而言，分析了含有D-Asp的Aβ促进原纤维形成的能力（种子能力）。在淀粉样原纤维形成中，已形成的原纤维片段充当原纤维核（种子），其诱导进一步的原纤维形成并传播原纤维化和聚集。由野生型Aβ（均为氨基酸L型）或含有D-Asp的Aβ形成的纤维通过超声波破碎并用作作为原纤维形成的核的种子，并添加到Aβ单体中以形成原纤维的形成率。通过ThT测定法进行分析。结果表明，与野生型 Aβ 种子相比，含有 D-Asp23 和 D-Asp7,23 的 Aβ 种子增加了 Aβ 单体的原纤维形成率，并促进原纤维化和聚集。接下来，由于Aβ在血液中长时间残留时会发生D-异构化，因此我们将Aβ作为模拟体内发生的Aβ D-异构化的实验系统进行了体外培养，并开始了分离实验。并分析根据溶液条件产生的含 D-Asp 的 Aβ。我们正在进行实验，以检查使用手性柱通过 LC-MS 分离体外培养溶液中产生的各种含有 D-氨基酸的异构化 Aβ 的条件。关键在于建立一种能够单独分离每种类型的含D-Asp的Aβ的方法，并且一旦确定了单独分离的条件，就可以根据体外的溶液条件产生各种含D-Asp的Aβ。我们计划分析获得的每种含有 D-Asp 的 Aβ 的功能特性。