2016 Fiscal Year Annual Research Report
金ナノ粒子をモデルとした、生体内でのアミロイド線維形成機構の解明
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15J03570
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
牟田 寛弥 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 金ナノ粒子 / アミロイド線維 / 核磁気共鳴法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、卵白リゾチーム（Hen Egg White Lysozyme）の線維形成における金のナノ粒子の効果を検証している。リゾチームの線維形成は、酢酸緩衝液を終濃度25mM加えてpHを4.8付近に調製し、2,2,2-トリフルオロエタノールを終濃度50％（体積分率）加え、チオフラビンＴ(ThT)を終濃度5μM加えた溶液条件で行った。金のナノ粒子は、終濃度で0から250nMの広い濃度範囲で加え、その効果を検証した。線維形成によるチオフラビンＴの蛍光値の上昇を、超音波照射装置を組み込んだ蛍光高度計により観察した結果、すべての金ナノ粒子の濃度領域において、線維形成が促進されることを確認した。今回検証したリゾチームの線維形成に対する金のナノ粒子の効果を、ヘパリンや塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの様々な添加物の効果とともに,現在、学術論文としてまとめている最中である。
並行して、「様々なアミロイド性ペプチドが混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構の解明」というテーマで研究を行っている。こちらでは、透析アミロイドーシスに関連する蛋白質であるβ2-ミクログロブリン（β2m）と、そのアミロイド原生の高い配列をAchromobacterプロテアーゼI（API）により切り出した加水分解断片（K1,K2,K3,…,K9）について着目している。特に興味深いのは、K3断片単独の凝集に比べて、加水分解断片の混合物中でのK3断片の凝集が、遅れる傾向にあること。そして、β2m全長とK3断片の両分子種が混在した系では、さらに、K3断片の凝集が抑えられるということである。
これらの現象を、副次的な蛋白質間相互作用が存在した場合の線維形成に対する影響の典型例であると考え、プレートリーダーを使った様々な濃度比実験による化学量論的理解、ならびに核磁気共鳴法（NMR）による構造的理解を積極的に行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請者は現在、「金のナノ粒子をモデルとした、生体内でのアミロイド線維形成機構の解明」と、「様々なアミロイド性ペプチドが混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構」の二つの研究テーマを並行して行っている。加えて、どちらも学会発表に足りる結果を出しており、今年度中に学術論文として投稿できる予定である。本研究で得られた知見は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの、アミロイド線維の関連する難病について、分子生物学的な病態を議論する際に大変重要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後とも、申請者は、両テーマを並行して進め、実際の生体内におけるアミロイド線維形成の機構の解明に努める。すでに、第17回日本蛋白質科学会年会での口頭およびポスター発表が決定している。さらに現在執筆を進めている最中である論文を、両テーマで二報、学術ジャーナルに投稿する所存である。これらの研究活動に加えて、申請者は、所属する若手の会において、分野外の研究者との交流を図り、自身の研究成果を発信するにとどまらず、共同研究の発案など、さらに躍進する所存である。
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