2019 Fiscal Year Research-status Report
逆ミセル封入法によるアミロイドβ可溶性オリゴマーのＮＭＲ解析
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18K06151
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
星野 大 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (70304053)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アミロイドβ / NMR / 逆ミセル封入法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
およそ 40 残基からなるアミロイドβ（Ａβ）ペプチドが脳内に蓄積するアルツハイマー病の原因解明は社会的にも重要な課題である。最近の研究によりＡβ数分子からなる「可溶性オリゴマー」が発症に重要な役割を果たすと考えられているが、その構造ならびに生成の分子機構は不明である。本研究では、一般的な溶液条件下において過渡的にしか存在し得ない「可溶性オリゴマー」の構造を高分解能ＮＭＲにより解析するための「逆ミセル封入法」を提唱する。
二残基めの Ala を Cys に置換し、さらにジスルフィド架橋した A2C-Aβ ダイマーペプチドは、水溶液条件下において速やかに自発凝集する。一方、野生型および A2C-モノマー型の Aβ ペプチドの凝集反応では自発凝集が開始されるまでに数時間から数日のラグタイムが存在する。モノマー型とダイマー型ペプチドにおいて凝集反応が異なる原因として、ダイマー型ペプチドがあらかじめ in-register β-sheet 構造を形成している可能性が示唆されたが、ダイマー型ペプチドは水溶液中において速やかに凝集してしまうため、従来の方法では構造解析が困難であった。そこで、AOT-逆ミセル内に一分子ずつ封入することにより凝集反応を抑制する本手法をA2C-Aβ ダイマーペプチドに適用し、15N-HSQC スペクトルを取得してその構造を解析した。その結果、A2C-Aβ ダイマーペプチドは野生型モノマーペプチドとほぼ同様のスペクトルを示すことが明らかとなった。このことは同時に、二分子以上のより高次の会合状態がランダムコイルからβシート構造への転移に必要であることを示唆する。
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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
これまでに野生型、ならびに A2C-ダイマー変異型のアミロイドβペプチドを AOT-逆ミセル中に封入し、その 1H-15N HSQC スペクトルを取得することに成功している。研究計画どおり順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ、１枚の 1H-15N HSQC スペクトルを取得するのに 12 時間程度の積算を必要としている。本手法が他の凝集性タンパク質にも適用可能な手法であることを示すために、より短時間で測定可能となるように改良を加える。具体的には、逆ミセルをより高濃度に濃縮するとともに、SOFAST-HMQC スペクトルの適用などを行う。
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| Causes of Carryover |
理由：物品費などの購入が当初予定していたよりも少なかったため。
使用計画：今年度も引き続き、安定同位体標識タンパク質を用いて解析を行う予定である。高額な試薬である安定同位体の購入に充てる。
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