Development of a method to control protein structure by redox-active molecules including chaperone-like activity

• Project/Area Number: 23K04933
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37010:Bio-related chemistry
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 荒井 堅太 東海大学, 理学部, 講師 (60728062)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: フォールディング / タンパク質 / シャペロン / 酸化還元 / 分子認識

Outline of Research at the Start

細胞内で生合成された蛋白質は、システイン残基間で正しい位置にジスルフィド（S-S）結合が架橋されることで３次元構造へと変化（フォールディング）し、生理活性を発揮する。この『酸化的フォールディング』は、小胞体内の蛋白質S-S結合異性化酵素（PDI）が、構造未成熟な基質蛋白質を見極めながら触媒的に促進する。一方、酸化ストレス等により細胞内の酸化還元バランスが崩壊すると、PDI機能が低下するとともにS-S結合を掛け違えた構造不全蛋白質の生成・凝集が誘発され、ひいては致命的な神経変性疾患などの原因となる。本研究では、PDIの代替触媒として機能し得る新たな機能性分子の創製を目指す。