2020 Fiscal Year Research-status Report
アミロイド線維に対するテラヘルツ自由電子レーザーの照射効果に関する研究
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20K12483
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
川崎 平康 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 研究員 (00363268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 和裕 群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (10327835)
入澤 明典 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (90362756)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | テレヘルツ / 自由電子レーザー / アミロイド線維 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究目的は、テラヘルツ自由電子レーザーを用いてアミロイド線維を分解し、アミロイドーシス疾患治療に応用することであり、2019年度までの研究では１種類のみのアミロイド線維に対するレーザー照射効果が明らかとなっていた。これに対し2020年度の本研究において、複数種類のアミロイド線維についても同様なレーザー照射効果が認められた。これにより、テレヘルツ自由電子レーザーによるアミロイド線維の分解方法はタンパク質の種類に依存しない汎用性の高い方法であることが示され、現在論文を執筆中である。
具体的には、リゾチーム及びミクログロブリンという分子サイズの全く異なるタンパク質・ペプチドをそれぞれアミロイド線維化した後、基板に添加、乾燥させ、大阪大学産業科学研究所でテレヘルツ自由電子レーザーの照射実験を行った。吸収の強い波長56umと吸収の弱い70umとで各試料に照射し、赤外顕微鏡、走査型電子顕微鏡、蛍光分析装置(本研究予算で購入したもの)等解析技術を駆使し、照射後の構造変化を分析した。その結果、波長56umでの照射により、リゾチームとミクログロブリン共に、βシート構造が減り、αヘリックスが増大したことが判明した。波長70umではいずれも構造変化は小さかった。また、蛍光分析の結果から、いずれの試料も波長56umでの照射によって線維構造の減少が観測された。面白いことに、リゾチームよりもミクログロブリンの方が線維構造の減少率が大きいことが示された。このことは、分子サイズがタンパク質よりも小さいペプチドの方がテレヘルツ自由電子レーザーの照射の影響を受けやすいことを示唆していると考えられる。
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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
当初の予定通りテレヘルツ自由電子レーザーの照射実験が実施でき、予想通りの照射効果が得られ、論文作成の段階にあるため、概ね順調と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初研究計画通り、研究分担者の群馬大学からマウスあるいは患者から摘出した組織切片を受け取り、それらの生体組織に対するテレヘルツ自由電子レーザーの照射効果を明らかにする。
ただし、試料は動物や人間由来のものであるが、昨今の新型コロナウイルスによる社会状況変化による弊害等により目的の試料が得られない状況についても考慮する必要があると考える。そこで、アミロイド線維と構造が類似しているセルロースやケラチンを代替試料として同時に研究を進める。
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| Causes of Carryover |
当初想定していなかった分析委託費(MALDI-TOFMS使用料）が発生したため、前倒し請求を行った。当初購入予定の冷凍庫については群馬大学所有物で代替とする。
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