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蛋白質の揺らぎとアミロイドの構造の関係

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
Project/Area Number 23107734
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

大橋 祐美子  独立行政法人理化学研究所, タンパク質構造疾患研究チーム, 研究員 (10422669)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsamyloid / Sup35 / 核磁気共鳴法 / 揺らぎ / アミロイド / 構造多形
Outline of Annual Research Achievements

プリオン病及び蛋白質アミロイド化関連疾患において、アミロイドの構造は感染性や病態を決定する重要なファクターであることが示唆されている。しかしそのアミロイド多形形成のメカニズムは明らかではない。本研究では、酵母プリオンSup35をモデル蛋白質として用い、アミロイド多形形成のメカニズム解明に向け、アミロイド前駆蛋白質の揺らぎや部分構造に着目した核磁気共鳴法での解析を行った。その結果、アミロイド形成開始点と考えられる配列が二箇所に見つかった。それらは、CLEANEX-PM測定で比較的速い交換速度を示し、溶媒に露出した領域であった。また飽和移動差NMR測定では分子間の相互作用が観察でき、また常磁性緩和促進NMR測定で分かったSup35の部分構造領域の両端に位置していた。さらに多くのアミロイドに共通する構造であるクロスβ構造の形成に有利なアスパラギン残基がその領域に多く存在していた。
そこで、アミロイド形成開始点を変異体実験によって確認した。アミロイド形成開始点内のアスパラギン残基をアラニンに置換した変異体を複数作成し、そのアミロイド構造を調べたところ、コアの位置が移動する変異体がいくつか見つけることができた。
この結果から、分子内にアミロイド形成起点が複数存在し、環境や分子の状態により、どれか一つの開始点が選択されることがアミロイド多形を作り出すメカニズムの1つであることを掴んだ。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2013 2012 2011

All Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] 酵母プリオンSup35を用いたアミロイド構造多形形成メカニズムの解明2013

    • Author(s)
      大橋祐美子
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取市とりぎん文化会館
    • Year and Date
      2013-06-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] アミロイド構造の決定におけるタンパク質揺らぎの役割の解析2012

    • Author(s)
      大橋祐美子
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Protein fluctuation in monomer determines prion strain conformations2012

    • Author(s)
      大橋祐美子
    • Organizer
      Asian Pacific Prion Symposium 2012
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2012-07-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of protein fluctuation in determination of amyloid conformation2011

    • Author(s)
      大橋祐美子、田中元雅
    • Organizer
      The International symposium on Nuclear Magnetic Resonance 2011
    • Place of Presentation
      大さん橋ホール(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-11-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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