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2014 Fiscal Year Annual Research Report

プリオンの異常化とアミロイドβとの相互作用のRNAアプタマーによる阻害の構造基盤

Research Project

Project/Area Number 25291013
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

片平 正人  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsアミロイドβタンパク質 / 抗プリオン活性 / 分子認識
Outline of Annual Research Achievements

15Nで安定同位体標識したプリオンタンパク質を調製した。この15N HSQCスペクトルを測定したところ、良好なスペクトルが得られた。次にここに、有機溶媒に溶解したアミロイドβペプチドを添加して、プリオンタンパク質にケミカルシフトのパータベーションが観測されるかを調べた。なお有機溶媒のみを加える事も行い、これをコントロールとした。その結果パータベーションが生じている事が示唆されたが、より厳密なコントロールを取った上でのさらなる検証が必要だと判断した。
次にアルカリ条件下で水に溶解したアミロイドβペプチドを添加して、同様の実験を行った。添加に伴い、プリオンタンパク質の共鳴線の移動や強度の変化が観測された。添加に伴うpHの変化の効果やアミロイドβペプチドに混入している塩が添加される効果を、今後さらに慎重に見極める必要はあるものの、プリオンタンパク質とアミロイドβペプチドが相互作用する事を強く示唆する結果が得られた。添加後の混合液を透析して溶液条件を統一化する事によって、上記のアーティファクトの可能性を排除した結論が得られると考えられる。
プリオンタンパク質とアミロイドβペプチドの相互作用を強く阻害する事が期待されるRNA分子R24及びそのアナログに関する構造解析も進行させ、R24の立体構造に関する情報を得つつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

プリオンタンパク質とアミロイドβペプチドの相互作用を、NMR法によって直接的に検出する系が確立された。また両者の相互作用を分断すると考えられるRNA分子の構造解析も進行した。

Strategy for Future Research Activity

プリオンタンパク質とアミロイドβペプチドの相互作用を、我々が見出したRNA分子が阻害する事ができるのかを、今回確立した系を用いて直接的に検証する。また構造解析によって、この阻害効果の基盤を得る。

Causes of Carryover

アミロイドβペプチドを溶解する条件の探索に時間が掛かった為、プリオンタンパク質への添加実験を行う回数が限られた。結果的にアミロイドβペプチドを大量に購入する必要がなくなった為、購入代金が低く抑えられた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度に適切な溶解条件を決定する事ができたので、27年度は翌年度分の研究費と合わせて大量のアミロイドβペプチドを購入して、相互作用の解析を精力的に行う。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Boosting of activity enhancement of K+-responsive quadruplex hammerhead ribozyme2015

    • Author(s)
      Yamaoki, Y., Mashima, T., Nagata, T. and Katahira, M.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 51 Pages: 5898-5901

    • DOI

      10.1039/c5cc00961h

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Binding of an RNA aptamer and a partial peptide of a prion protein: Crucial importance of water entropy in molecular recognition2014

    • Author(s)
      Hayashi, T., Oshima, H., Mashima, T., Nagata, T., Katahira, M. and Kinoshita, M.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 42 Pages: 6861-6875

    • DOI

      10.1093/nar/gku382

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Real-time monitoring and switching of enzyme/aptamer activities2015

    • Author(s)
      Katahira, M.
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Drug Discovery and Design by NMR
    • Place of Presentation
      理化学研究所(横浜市)
    • Year and Date
      2015-02-04 – 2015-02-05
    • Invited
  • [Remarks] 片平研究室

    • URL

      http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/bio/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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