2017 Fiscal Year Research-status Report
新たなpH一定のシミュレーションによるアミロイドβのオリゴマー形成機構の解明
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16K18531
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
伊藤 暁 分子科学研究所, 理論・計算分子科学研究領域, 助教 (90595381)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アミロイド線維 / 分子シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミロイドベータペプチド（Abeta）にはアミノ酸数が40残基のものと42残基のものがあり、それぞれAbeta40及びAbeta42と呼ばれる。Abeta42の方がAbeta40よりもオリゴマー及びアミロイド線維の形成速度が速いことが実験的に知られている。しかしながら、AbetaのC末端二残基がオリゴマー形成速度にどのような影響を及ぼしているのかは明らかになってない。また、アルツハイマー病患者の脳に見られるアミロイド線維の初期形成はAbeta42の凝集により起こると考えられており、Abeta40及びAbeta42の凝集機構の違いを理解することはアルツハイマー病治療に不可欠である。そこで、本年度はAbeta40及びAbeta42の二量体形成に関する研究をクーロンレプリカ置換法を用いて行った。クーロンレプリカ置換法は水中の生体分子に関して少ない計算コストで効率的な構造サンプリングを実現するシミュレーション手法である。このシミュレーション手法を用いることで効率的にAbetaの二量体形成過程を調べることが可能である。
クーロンレプリカ置換分子動力学シミュレーションを行った結果、実験と同様に、Abeta42の方がより分子間ベータシート構造(二量体)を形成しやすいことが確かめられた。さらに、Abeta40と比較してAbeta42の方が分子内ベータシート構造を形成しやすいことが明らかとなった。この分子内ベータシート構造の安定化にC末端二残基が重要な役割を果たしていることも分かった。
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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
本年度はAbeta全長の二量体形成に関する研究を行った。この知見をもとに今後はより多数のAbeta分子のオリゴマー形成における溶媒pHの役割を調べる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に得られた結果はまだ予備的な段階であり、統計量が十分ではない。そのため、今後はさらにシミュレーションを行い統計量を増やす予定である。さらに、Abeta全長のオリゴマー形成におけるpH依存性を調べるためのシミュレーションも行う予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）
参加を予定していた学会の日程が他の学会と重なり参加を見送ったため。
（使用計画）
平成30年度に開催される Asian Biophysics Association (ABA) Symposium 2018へ参加するために使用する。
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