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植物ポリフェノールによるアミロイド形成阻害機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18780101
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Food science
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

石島 美弥 (上平 美弥)  University of Shizuoka, 食品栄養科学部, 研究員 (70405140)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords植物ポリフェノール / アミロイド形成 / 食品成分 / 反応機構 / 阻害反応 / NMR / ポリフェノール / 相互作用 / QCM
Research Abstract

アミロイド形成はタンパク質やペプチドの凝集による線維化,沈着現象であり,アルツハイマー病,クロイツフェルト・ヤコブ病,2型糖尿病などでみられる。そのためアミロイド形成とその阻害機構の解明は,それらの発症の遅延やリスク低減につながると期待される。昨年度,2型糖尿病と関連するIslet Amyloid Polypeptide(IAPP)の22番から27番からなるフラグメント(IAPP22-27)をアミロイド形成モデルペプチドとし,水晶発振子マイクロバランス法(quartz crystal microbalance;QCM)により,このペプチド同士,およびペプチドと植物ポリフェノールの一種である茶カテキン類との親和性について調べた。その結果,カテキンの中にはIAPPペプチド同士よりもペプチドに対する親和性が高いものが存在することを明らかにし,阻害剤となりうることが示唆された。
今年度,IAPPペプチドフラグメントのアミロイド線維形成に伴う濁度変化を観測し,この線維形成機構が,核形成段階である一段階目と線維成長段階である二段階目からなる自己触媒反応であることを明らかにした。そしてQCM測定によりペプチドへの親和性が高いことが示されたcis型カテキンは,IAPPペプチドのアミロイド線維形成における核形成段階を数百倍遅くすることがわかった。カテキン分子がIAPPペプチドのどの部位に作用するのか調べるため,NMR測定を行った。化学シフト値変化とNOEの観測から,カテキンのC環とペプチド側鎖の接近が示唆された。今回の結果は,茶カテキンがアミロイドペプチドに特異的に結合し,ペプチドの会合から核形成に至る段階を阻害することを明らかにしたもので,今後植物ポリフェノールやその誘導体がこれらの病気の発症のリスク低減に利用されることにっながると期待される。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Helix Conformations in 7TM Membrane Proteins Determined Using Oriented-Sample Solid-state NMR with Multiple Residue-specific ^(15)N labeling2008

    • Author(s)
      Thomas Vosegaard, Miya Kamihira-Ishijima, Anthony Watts and Niels Chr.Nielsen
    • Journal Title

      Biophysical Journal 94

      Pages: 241-250

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic Behavior of Tea Catechins Interacting with Lipid Membrane as Determined by NMR Spectroscopy2007

    • Author(s)
      Yoshinori Uekusa, Miya Kamihira and Tsutomu Nakayama
    • Journal Title

      Journal of Agriculture and Food Chemistry 55

      Pages: 9986-9992

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functionally Relevant Coupled Dynamic Profile of Bacteriorhodopsin and Lipids in Purple Membranes2006

    • Author(s)
      Miya Kamihira, Anthony Watts
    • Journal Title

      Biochemistry 45

      Pages: 4304-4313

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Interaction of Tea Catechins and Lipid Bilayer Models Investigated by Quartz-Crystal Microbalance Analysis

    • Author(s)
      Miya Kamihira, Hiromi Nakazawa, Atsushi Kira, Yumi Mizutani, Mikihiko Nakamura and Tsutomu Nakayama
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (in press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Book] Kinetics of Amyloid Fibril Foramtion of Human Calcitonin, Modern Magnetic Resonance (G.Webb ed.)2006

    • Author(s)
      Miya Kamihira, Hazime Saito, Akira Naito
    • Total Pages
      1924
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 標的物質の親和性の測定方法2006

    • Inventor(s)
      中山 勉, 上平 美弥, 吉良 敦史, 鈴木友 紀子
    • Industrial Property Rights Holder
      静岡県, (株)アルバック
    • Industrial Property Number
      2006-306606
    • Filing Date
      2006-11-13
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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