(国)産業技術総合研究所は3月16日、北海道大学、順天堂大学と共同でアルツハイマー病の原因の一つとされるタンパク質「アミロイドβ(Aβ)」が生体内でどのような状態にあるかを、蛍光色素を用いて可視化することに成功したと発表した。発症に関係の深い毒性に影響を与えるAβ同士の結合(重合)状態を可視化でき、新治療薬の効率的な探索や詳しい発症メカニズムの解明に役立つという。
■治療薬探索や発症メカニズム解明へ
アルツハイマー病は認知症の半数以上を占め、その対策が大きな社会問題になっている。Aβが脳の中で凝集・沈着して脳にダメージを与えることが原因の一つと考えられているが、その発症メカニズムには未解明な部分が多い。
開発したのはAβに蛍光タンパク質「GFP」を結合し、蛍光で生きた細胞内のAβを観察できるようにした技術。従来はAβと蛍光タンパク質のつなぎ役として12個以下のアミノ酸配列を用いていたが、今回は14個のアミノ酸配列を用いて両者を結合したAβ- GFP融合タンパク質を開発した。
この結果、いくつかのAβが結合して重合体になると蛍光が阻害されるという、従来技術の問題点が解決できた。生きた細胞内でAβが重合していくダイナミックな動きや、培養神経細胞内でそれらが蓄積する状態なども分析できるようになるという。
また、研究グループは、Aβと蛍光タンパク質のつなぎ役のアミノ酸配列が一定数以下だと蛍光が阻害されるという現象を用い、Aβの重合状態を検出するシステムを考案した。このシステムを利用して実験動物の線虫を使い実験したところ、蛍光強度の変化を利用することで治療薬の候補物質が探索できるということも確認した。
最近の研究では、少数のAβが重合体を形成すると細胞内で強い毒性を持つようになり、それが細胞内に蓄積されることがアルツハイマーの発症に強く関与するという見方が有力になっている。そのためAβのダイナミックな動きや重合の状態、神経細胞内での蓄積状態を生きた細胞内で可視化する技術が求められていた。
研究グループは今後、培養した神経細胞を用いてアルツハイマー病の治療薬や予防薬の候補物質をより簡単に探索する手法の開発に着手するとともに、発症のメカニズムの解明や予防に関する研究を進める。