アルツハイマー病における細胞死の防止
科学者はアルツハイマー病における神経細胞の死を打ち消す方法を開発することを望んでいます。
ドイツのミュンヘン工科大学のBernd Reif教授が率いるチームは、病気が進行するにつれて神経細胞の死を引き起こす長いフィブリルまたはもつれを形成するために一緒に凝集するベータアミロイドと呼ばれるタンパク質を詳しく調べました。
これらのタンパク質が一緒に凝集するのを防ぐために、科学者たちはストレスの多い条件下で細胞が作る別のタンパク質ファミリーである小さな熱ショックタンパク質を使用しました。これらの熱ショックタンパク質は、それらが一緒に凝集する前に変形したタンパク質に付着し、適切な形を復元するのを助けることがテストで示されました。
科学者たちは、固体核磁気共鳴分光法（固体NMR）と呼ばれる手順を使用して、ベータ-アミロイドに付着するアルファ-B-クリスタリンと呼ばれる熱ショックタンパク質の部位を特定しました。しかし、alpha-B-クリスタリンは永続的に交換されているさまざまな形で存在するため、このプロセスは困難です。
「さらに、それは大きな分子量を持っています」とレイフは言いました。 「これらの要因により、構造分析が非常に困難になります。」
チームによると、プロセスは非常に難しいため、これは「結合パートナーとの相互作用中の熱ショックタンパク質の最初の直接構造分析」です。困難にもかかわらず、チームは、ベータアミロイドがフィブリルを形成するのを防ぐことに加えて、熱ショックタンパク質も既存のフィブリルを「シール」して、さらなるベータアミロイドが蓄積できないことを発見しました。
これらのタンパク質が神経変性疾患で果たす役割はまだ解明されていないが、それらはすでに新しい薬物の薬剤として考えられている。これは、「この用途の広いヘルパーの新しい応用分野」を表しています、とチームは言います。小さな熱ショックタンパク質は「神経変性疾患の治療に展開できる有望な新しいアプローチ」であると彼らは信じています。
チームは、ベータアミロイドとは異なり、無秩序に凝集しているタンパク質タイプに結合するアルファ-B-クリスタリンの領域についてさらに研究を行う予定です。彼らの作品はジャーナルに掲載されています 自然構造分子生物学.
熱ショックタンパク質70（HSP70）と呼ばれる特定の熱ショックタンパク質は、多くの研究の焦点となっています。中国の青島大学のチームがこれまでに調査結果を確認しました。 「HSP70はアルツハイマー病におけるタンパク質の誤った折りたたみを防ぐ上で重要な役割を果たすため、世界中で大きな注目を集めています。」
彼らは、HSP70が人間の細胞のほとんどすべての部分に存在し、タンパク質を誤って折りたたむことから保護し、損傷したタンパク質を修復することを説明しています。ラボテストでは、追加のHSP70を作成するようにプログラムされた脳細胞は、アルツハイマー病を引き起こすベータアミロイドの異常な折りたたみを示しませんでした。
さらに、HSP70は、アルツハイマー病患者の死後組織で見られる脳細胞死の増加率を防ぐのに役立ちます。この増加した細胞死は、ベータアミロイドの蓄積と酸化ストレスによるものです。全体として、アルツハイマー病を治療するためにHSP70を使用できる主な方法は2つあります。それは、身体自身のHSP70レベルを上げる方法と、薬物を使用してHSP70を上げる方法です。
専門家は書いている、「HSP70がアルツハイマー病の進行を抑制することができることを多くの研究が示しました。したがって、HSP70をターゲットにすることは、アルツハイマー病の治療のための有望な戦略を表す可能性があります。」
ただし、熱ショックタンパク質を患者に使用するには、いくつかの制限を克服する必要があります。たとえば、適切な用量が不明であるため、HSP70を投与した場合の影響は予測できません。
「全体として、アルツハイマー病におけるHSP70の役割を完全に解明するには、さらなる研究が必要です」と青島研究チームは書いています。しかし、「これは最終的にアルツハイマー病を克服する希望をもたらすかもしれません。」
イタリアのカターニア大学の専門家も同意する。 Vittorio Calabrese教授らは、「最も重要な神経変性疾患の1つであるアルツハイマー病は、認知および記憶力の低下、言語の喪失、人格の変化、シナプスの喪失を伴う進行性の疾患です。
「アメリカ合衆国の高齢化が進む中、効果的な介入がなければ、21世紀半ばにアルツハイマー病の患者数は1,400万人に達すると予測されています。これは、この国の人々に莫大な経済的および個人的な負担をもたらすでしょう。」
チームは、タンパク質代謝障害などの要因がアルツハイマー病の中心であるということを示唆する強力な証拠が現在あると付け加えます。 HSP70のレベルを上げることは、成功する可能性のあるアプローチの1つであると彼らは信じています。
ニューヨーク大学の科学者は現在、異常なベータアミロイドを排除するために、体内のHSP70レベルを上げるための薬物をテストするための最良の方法に取り組んでいます。彼らは、「これらの熱ショックタンパク質のいくつかを標的とする試みはこれまでのところ成功していませんが、他は現在さまざまな発達段階にあります」と報告しています。
HSP70の可能性を判断するための取り組みには、哺乳類、酵母、または細菌の培養を使用したさまざまなラボ試験が含まれます。チームは、ヒトの臨床試験に最適な製剤を効率的に特定することを目的として、HSP70の効果を実証できる新しい方法の作成に取り組んでいます。
参考文献
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