魚類由来アミロイド線維成長阻害タンパク質の作用機構

• Project/Area Number: 17657037
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 水口 峰之 富山大学, 大学院医学薬学研究部, 助教授 (30332662)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: アミロイド / Aβ / 不凍タンパク質 / NMR / 相互作用 / アミロイド線維 / タンパク質 / アミロイドβペプチド

Research Abstract

アミロイドβペプチド(Aβ)は、39〜43残基からなるペプチドでありアミロイド線維となることでアルツハイマー病を引き起こす。低温環境で生息する魚類がもつ不凍タンパク質RDIIIは氷結晶の成長を妨げる機能を有する。前年度までの研究により、RDIIIはAβのアミロイド線維形成を阻害することが示されている。本研究では、RDIIIタンパク質がどのようにアミロイド線維形成を阻害するのかについて核磁気共鳴(NMR)等の手法を用いて研究する。
1.RDIIIタンパク質の主鎖連鎖帰属
前年度に引き続きRDIIIの^<13>C/^<15>Nラベル体を準備した。得られた^<13>C/^<15>Nラベル体を用いて、HNCAやCBCANHなどのNMRスペクトルを測定し主鎖連鎖帰属を行りた。主鎖連鎖帰属は従来の方法を用いて行った。
2.RDIIIタンパク質とAβの相互作用解析
RDIIIの^<15>Nラベル体を使って、RDIIIとAβの相互作用解析を行った。Aβモノマーが存在する条件下において^<15>Nラベル体のHSQCスペクトルを測定し、AβフリーのHSQCと比較した。その結果、ケミカルシフトやピーク強度に有意な変化は認められなかった。しかし、これら2つのNMRサンプルを低温で2週間以上インキュベーションすると、Aβ存在下におけるRDIIIのN末端10残基程度にシグナル強度の変化が認められた。Aβは、モノマー状態で長時間インキュベーションすると凝集して短い線維(線維核)となり、さらにAβモノマーの結合が進み伸張することによってアミロイド線維になることがわかっている。長時間のインキュベーションによってAβ存在下のRDIIIにスペクトル変化が生じたのは、RDIIIが線維核に結合していることを表していると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Destabilization of transthyretin by pathogenic mutations in the DE loop. (2007)
  • Author(s): Takeuchi, M., et al.
  • Journal Title: PROTEINS : Structure, Function, and Bioinformatics 66・3 Pages: 716-725
• [Journal Article] N-Terminal mutational analysis of the interaction between growth-blocking peptide (GBP) and receptor of insect immune cells. (2006)
  • Author(s): Watanabe, S., et al.
  • Journal Title: PROTEIN AND PEPTIDE LETTERS 13・8 Pages: 815-822
• [Journal Article] Preparation and observation of fresh-frozen sections of the green fluorescent protein transgenic mouse head. (2006)
  • Author(s): Tada, T., et al.
  • Journal Title: Acta Histochemica et Cytochemica 39・2 Pages: 31-34
• [Journal Article] Reinvestigation into the ring-opening process of monochloroethylene oxide by quantum chemical calculations. (2006)
  • Author(s): Shinoda, H., et al.
  • Journal Title: International Journal of Quantum Chemistry 106・4 Pages: 952-959
• [Journal Article] Biosensor recognition of thyroid-disrupting chemicals using transport proteins. (2006)
  • Author(s): Marchesini, G. R., et al.
  • Journal Title: Analytical Chemistry 78・4 Pages: 1107-1114
• [Journal Article] Chromium (III) ion and thyroxine cooperate to stabilize the transthyretin tetramer and suppress in vitro amyloid fibril formation. (2006)
  • Author(s): Sato, T., et al.
  • Journal Title: FEBS Letters 580・2 Pages: 491-496
• [Journal Article] Structure of the central hub of bacteriophage Mu baseplate determined by X-ray crystallography of gp44. (2005)
  • Author(s): Kondou, Y., et al.
  • Journal Title: Journal of Molecular Biology 352・4 Pages: 976-985
• [Journal Article] Disassembling and bleaching of chloride-free pharaonis halorhodopsin by octyl-beta-glucoside. (2005)
  • Author(s): Kubo, M., et al.
  • Journal Title: Biochemistry 44・39 Pages: 12923-12931
• [Journal Article] Effects of the stabilization of the molten globule state on the folding mechanism of α-lactalbumin : a study of a chimera of bovine and human α-lactalbumin. (2005)
  • Author(s): Mizuguchi, M., et al.
  • Journal Title: PROTEINS : Structure, Function, and Bioinformatics 61・2 Pages: 356-365
• [Journal Article] Solution structure of MAP-LC3 and identification of its functional subdomains. (2005)
  • Author(s): Kouno, T., et al.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 280・26 Pages: 24610-24617
• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of gene product 44 from bacteriophage Mu. (2005)
  • Author(s): Kondou, Y., et al.
  • Journal Title: Acta Crystallographica F61 Pages: 104-105
• [Journal Article] Ab initio computations for the ring-opening potential of propylene oxide : roles of a protein and a water molecule. (2005)
  • Author(s): Shinoda, H., et al.
  • Journal Title: Internet Electronic Journal of Molecular Design 4・10 Pages: 698-710