アルツハイマー病・パーキンソン病・ALSの細胞起源を追跡する新しいイメージング技術(New Imaging Technology Tracks Cellular Roots of Alzheimer’s, Parkinson’s and ALS)

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2026-07-13 ヒューストン大学

米国ヒューストン大学(University of Houston)の研究チームは、脳内の銅(Cu)恒常性の異常がアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の発症・進行に深く関与する仕組みを総説として整理した。銅はエネルギー代謝や神経伝達、抗酸化酵素の働きに不可欠な微量元素であるが、不足や過剰によって活性酸素種(ROS)の産生が増加し、酸化ストレスやミトコンドリア機能障害、異常タンパク質の凝集を引き起こす。さらに、銅輸送タンパク質や恒常性維持機構の異常が神経細胞の機能低下を促進し、疾患の進行に関与することが示されている。研究では、銅代謝を標的とした治療法として、銅キレート剤や銅輸送を調節する薬剤、ナノテクノロジーを活用した標的送達法などの可能性も紹介している。これらの知見は、神経変性疾患の病態理解を深めるとともに、銅恒常性の回復を目指す新たな治療戦略や早期診断法の開発につながることが期待される。

<関連情報>

細胞内銅濃度の上昇はCTR1の単量体化を誘導し、銅の取り込みを阻害する Elevated intracellular copper induces CTR1 monomerization and prevents copper uptake

Meng-Hsuan Wen,Huanhuan Chen,Guangjie Yan,Yuteng Zhang,Wenkai Chen,Martin V. Dokholyan,Jian Wang,Nikolay V. Dokholyan & Tai-Yen Chen
Nature Communications  Published:12 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-66283-w

アルツハイマー病・パーキンソン病・ALSの細胞起源を追跡する新しいイメージング技術(New Imaging Technology Tracks Cellular Roots of Alzheimer’s, Parkinson’s and ALS)

Abstract

Copper is an essential element involved in various biochemical processes, such as mitochondrial energy production and antioxidant defense, but improper regulation can lead to cellular toxicity and disease. Copper Transporter 1 (CTR1) plays a key role in copper uptake and maintaining cellular copper homeostasis. Although CTR1 endocytosis was previously thought to reduce copper uptake when levels are high, it was unclear how rapid regulation is achieved. Using single-molecule localization microscopy and single-molecule neighbor density assays, we discover that elevated intracellular copper induces monomerization of the wild-type trimeric CTR1 prior to endocytosis, a response blocked in the endocytosis-deficient CTR1 (M150L) mutant. This monomerization correlates with a rapid halt in copper uptake. We propose that changes in CTR1 oligomerization state may regulate endocytosis and copper homeostasis.

医療・健康
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