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2010 Fiscal Year Annual Research Report

蛋白質活性に係わる分子間相互作用の固体NMRによる研究-βアミロイドを一例として

Research Project

Project/Area Number 09J01128
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

増田 裕一  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Keywordsβアミロイド / クルクミン / 固体NMR / オリゴマー / βシート / 立体構造解析 / 凝集 / アルツハイマー病
Research Abstract

1.アルツハイマー病は、42残基のβアミロイド(Aβ42)が脳内で凝集することにより引き起こされる。ウコンに含まれる黄色色素であるクルクミンは、Aβ42凝集体の脱会合を促進することが報告されている。本研究代表者は昨年度に、固体NMRを用いた研究により、クルクミンがAβ42凝集体のLeu-17~Ala-21のβ-シートと相互作用しており、本相互作用にはクルクミンのメトキシ基及びヒドロキシル基が重要な役割を果たしていることを示唆した。本年度は、クルクミンとAβ42凝集体のC末端β-シートとの相互作用を解析する目的で、Met-35~Ala-42を^<13>C標識したAβ42凝集体の調製を進めている。現在までに、Aβ42の合成に用いる^<13>C標識アミノ酸の保護基導入反応が完了している。
2.Aβ42の凝集中間体であるオリゴマーは神経細胞毒性が非常に高いことから、Aβ42の毒性本体と考えられている。本研究では、直径4~10nm、長さ200nm程度のオリゴマーであるAβ42プロトフィブリルにおける分子間平行β-シート構造の有無を固体NMRにより検証した。分子間の双極子相互作用のみを観測するため、Ala-21のC_αのみを^<13>C標識したAβ42と、COのみを^<13>C標識したAβ42を1:1で混合した。Aβ42を37℃でインキュベーションし、生成したプロトフィブリルをゲル濾過により分取、直後に凍結乾燥することにより、プロトフィブリル構造を維持した粉末試料を調製した。炭素間距離を選択的に測定できる回転共鳴法(R2法)を用いて解析した結果、Aβ42プロトフィブリルのAla-21における分子間距離が6Å以上であることが判明した。本結果は、プロトフィブリル形成の駆動力が分子間平行β-シートの形成ではなく、疎水性相互作用や電気的相互作用であることを示唆している。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Sensitive ^<13>C-^<13>C correlation spectra of amyloid fibrils at very high spinning frequencies and magnetic fields2011

    • Author(s)
      Markus Weingarth
    • Journal Title

      Journal of Biomolecular NMR

      Volume: In press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The turn formation at positions 22 and 23 in the 42-mer amyloid βpeptide : the emerging role in the pathogenesis of Alzheimer's disease.2010

    • Author(s)
      Kazuma Murakami
    • Journal Title

      Geriatrics & Gerontology International

      Volume: Suppl 1 Pages: S169-S179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monoclonal antibody against the turn of the 42-residue amyloid β-protein at positions 22 and 232010

    • Author(s)
      Kazuma Murakami
    • Journal Title

      ACS Chemical Neuroscience

      Volume: 1 Pages: 747-756

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Pradimicin Aによるマンノース認識機構の固体NMR解析2011

    • Author(s)
      中川優
    • Organizer
      日本農芸化学会2011年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都)
    • Year and Date
      2011-03-27
  • [Presentation] アミロイドβオリゴマーの固体NMRによる立体構造解析2011

    • Author(s)
      増田裕一
    • Organizer
      日本農芸化学会2011年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都)
    • Year and Date
      2011-03-26
  • [Presentation] アミロイドβの毒性ターン構造特異的抗体2010

    • Author(s)
      村上一馬
    • Organizer
      第29回日本認知症学会学術集会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(愛知)
    • Year and Date
      20101105-20101106
  • [Presentation] Analysis of Binding Sites of Curcumin in the Fibrils of 42-Residue Amyloid β-Protein (Aβ42) Using Solid-State NMR.2010

    • Author(s)
      Yuichi Masuda
    • Organizer
      The 51st Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference (51st ENC)
    • Place of Presentation
      Hilton Daytona Beach Ocean Walk Village hotel (Daytona Beach, USA)
    • Year and Date
      20100419-20100421
  • [Presentation] Geranyl modification on the tryptophan residue of ComXRO-E-2 pheromone by cell free system2010

    • Author(s)
      Fumitada Tsuji
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • Year and Date
      2010-12-18
  • [Presentation] Analysis of interaction sites of curcumin with the fibrils of 42-residue amyloid β-protein (Aβ42) using solid-state NMR.2010

    • Author(s)
      Yuichi Masuda
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • Year and Date
      2010-12-17
  • [Presentation] Monoclonal antibody against the toxic turn structure of the 42-mer amyloid βpeptide2010

    • Author(s)
      Kazuma Murakami
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifiehem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center (Honolulu, USA)
    • Year and Date
      2010-12-17
  • [Presentation] アミロイドβプロトフィブリルの固体NMRによる立体構造解析2010

    • Author(s)
      土井崇嗣
    • Organizer
      第49回NMR討論会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2010-11-17
  • [Presentation] 42残基のアミロイドβ(Aβ42)凝集体におけるクルクミンの相互作用部位の固体NMRによる解析2010

    • Author(s)
      増田裕一
    • Organizer
      第49回NMR討論会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2010-11-15

URL: 

Published: 2012-07-19  

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