愛媛大ら,アルツハイマー物質の毒性の原因を解明

愛媛大学,高知大学,筑波大学,日本電子は,アルツハイマー病などの原因とされるアミロイドの毒性機構の一端を,最先端顕微鏡技術による研究で明らかにした(ニュースリリース)。

アミロイドは,構造がこわれたタンパク質が自己集合する事によって形成されるタンパク質凝集体であり,アルツハイマー病(AD)など様々な疾病の原因になっている。アミロイドを形成しやすいタンパク質の一つにインスリンがあり,アミロイドモデルとしてよく用いられている。

これまでに研究グループは,インスリンが毒性や構造の異なる2種のアミロイドを形成することを明らかにしてきた。今回,同じタンパク質から形成される,これら二つのアミロイド形成について検討し,アミロイド毒性の謎に迫った。

まず,アミロイドの毒性と液液相分離現象の関連を調べた。液液相分離(LLPS)は,タンパク質が集合し,液滴を形成する現象を示す。液滴内ではタンパク質が高濃度で存在しており,近年,生体内での重要な生命現象(遺伝子転写,タンパク質への翻訳など)において重要な役割を果たすことが明らかになっている。また,液滴内ではアミロイドの形成が行なわれている事も示されている。

研究では,毒性の異なる2種のインスリンアミロイド((i)-amyloid(高毒性),(r)-amyloid(低毒性))形成過程に液液相分離が関連しうるかを調べた結果,毒性が高(i)-amyloidにおいてのみ,30μm程度の大きさの円形の構造体が観察された。

最先端顕微鏡技術を用いたFRAP(光褪色後蛍光回復法)実験を行なったところ,内部は流動的であり,液液相分離現象による液滴が形成していることが分かった。低毒性の(r)-amyloidでは液滴が形成しなかったことから,アミロイドの毒性と相分離現象に関連があることが分かった。

さらにアミロイド形成における静電相互作用の影響を評価するために,塩の効果を調べた。塩は,分子間の静電相互作用の弱める作用があり,塩によりアミロイド形成が阻害されれば,静電相互作用が重要であることを示すことになる。

その結果,高毒性の(i)-amyloid に関して,より塩の効果が顕著で,(r)-amyloid ではその効果はほとんどなかった。これらの結果は,液液相分離現象を示した高毒性の(i)-amyloid形成において,静電相互作用が重要であることを示している。

研究では,疎水相互作用の影響の評価も行なったが,2種のアミロイドにおいて差異はみられなかった。この手法では,相互作用を明らかにするために添加剤を用いると同時に,相互作用を制御するというアプローチをとっており,研究グループは,様々な研究に応用可能だとしている。

キーワード:

関連記事

  • エドモンド・オプティクス、エビデントの顕微鏡関連製品を拡充

    エドモンド・オプティクス・ジャパンは、エビデント社とのビジネスを拡大し、ライフサイエンス、産業検査、計測などの用途に向けた顕微鏡関連製品のラインアップを拡充したと発表した(ニュースリリース)。 今回の拡充により、エビデン…

    2026.10.01
  • 浜松ホトニクス、AI半導体向け倒立型エミッション顕微鏡を発売

    浜松ホトニクスは、AIチップレットやHBM(High Bandwidth Memory)を採用した2.5D/3Dパッケージなど、先進半導体パッケージの故障解析に対応する倒立型エミッション顕微鏡「iPHEMOS-DDX」を…

    2026.09.30
  • 東大と理研、フェムト秒軟X線ハイパースペクトル顕微鏡を開発

    東京大学と理化学研究所は、X線自由電子レーザー(XFEL)の単一パルスを用いて、試料の各位置を透過した軟X線のスペクトルを同時に取得するフェムト秒軟X線ハイパースペクトル顕微鏡を開発、実現に成功した(ニュースリリース)。…

    2026.08.21
  • 【GW読書におすすめ】身近な光技術を感じる書籍「ひも解くひかり 身近なひかり」

    連休中、少しゆっくりとした時間を過ごしてみてはいかがだろうか。青い空、鏡に映る自分、写真、通信、生命の営み――私たちの身の回りには、あらゆるところに光がある。日常では当たり前に受け止めている現象も、その背後には反射、屈折…

    2026.05.02
  • 東大、細胞内の構造と微粒子の動きを同時観察する顕微鏡を開発

    東京大学の研究グループは、前方散乱光と後方散乱光を同時に定量する「双方向定量散乱顕微鏡」を開発した(ニュースリリース)。 ラベルフリー顕微鏡として広く用いられる定量位相顕微鏡(QPM)は、試料の屈折率分布に起因する前方散…

    2025.11.28

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア