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2013 Fiscal Year Annual Research Report

カプセル化によるアミロイドβ可溶性オリゴマーのNMR構造解析

Research Project

Project/Area Number 23570192
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

星野 大  京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70304053)

Keywords分子シャペロン / GroE / NMR
Research Abstract

大腸菌により産生される分子シャペロンの一種である GroE というタンパク質は、分子量 800kDa の巨大な複合体であり、内部に様々なタンパク質を結合する事によりそのフォールディング反応を助けている。筆者は、GroE のこのような性質を利用する事により、これまでに蛋白質を一分子ずつ隔離することにより自己凝集反応を抑制する「分子シャペロンカプセル化システム」を開発してきた。本研究はではこれを更に応用・発展させ、カプセル内に封入する分子数を厳密に制御するシステムの開発を行ない、アルツハイマーの原因物質であるアミロイドβペプチドに適用する。それにより、分子シャペロンカプセル内において重合度も含めて完全に均一なオリゴマー分子を作製し、高分解能溶液NMRによる構造解析を行なう事を目的とする。
アミロイドβペプチドに本手法を適用するのに先立ち、まず緑色蛍光タンパク質 (GFP) をモデル基質として用いる事により、分子シャペロンカプセルの安定性を解析した。従来までに得られている知見から、GroE の変異型である SR398 という ATP 加水分解活性能の低下したタンパク質を用いた場合、カプセルは非常に安定に保持されると期待された。しかしながら、予想に反して、分子シャペロン単独では内部に封入された GFP は数時間以内にカプセル外へと放出される事が明らかとなった。その一方で、分子シャペロンとともに過剰量の ATP 類似化合物を共存させる事により、内部に封入された GFP が 30 時間以上安定に保持される事が明らかとなった。この事は、ATP 加水分解活性能の低下した変異型 GroE において、ATP 類似化合物が結合・解離を繰り返しているという事を意味する。分子シャペロンの作用機構を理解する上で重要な知見が得られた。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the stability of an SR398/GroES chaperonin complex.2014

    • Author(s)
      S. Ishino, Y. Kawata, T. Ikegami, K. Matsuzaki, M. Hoshino
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: unknown Pages: 印刷中

  • [Presentation] 転写因子 Sp1 と TAF4 の天然変性領域を介した相互作用の解析2013

    • Author(s)
      星野 大9月3日~5日,ひだホテルプラザ
    • Organizer
      新学術領域研究「天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現」領域会議
    • Place of Presentation
      ひだホテルプラザ
    • Year and Date
      20130903-20130905
  • [Presentation] Revisiting the stability of an SR398/GroES chaperonin complex.2013

    • Author(s)
      S. Ishino, K. Matsuzaki & M. Hoshino
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] 転写因子 Sp1 と TAF4 の天然変性領域を介した相互作用の解析2013

    • Author(s)
      日比野 絵美、桑原 淳、松崎 勝巳、星野 大
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Remarks] 京都大学大学院・薬学研究科・薬品機能解析学分野

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/yakkai/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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