2014 Fiscal Year Research-status Report
アミロイド線維の伝播性およびその発現メカニズムに関する構造的研究
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25440071
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
茶谷 絵理 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00432493)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / ミスフォールディング / アミロイド / 伝播 / 中間体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミロイド線維が自らの末端構造を鋳型として構造を複製しながらモノマーが結合・成長する様式は、核依存性伸長と呼ばれ、アミロイド線維に特徴的に見られる性質である。これは、アミロイドーシスの感染や伝播の分子基盤として極めて重要な性質であるため、本研究では、アミロイド線維の示す構造伝播の分子メカニズムを解明することを目的とする。
H27年度は、これまでに実施してきたインスリンの線維前駆中間体の捕捉および構造特性の解析についての研究成果をまとめた。さらにインスリン由来のペプチド断片においても線維形成条件を精査することにより、線維前駆中間体を捕捉できる可能性を見出した。また、これまでの線維前駆中間体と成熟アミロイド線維との構造比較の結果提案された伝播性の発現に必要なアミノ酸配列領域をターゲットとしアミノ酸変異実験を実施することを計画し、インスリンの発現および精製系の構築を進めた。同時に、アルツハイマー病に関与するアミロイドβペプチドについても伝播性に重要な配列領域を特定したいと考え、当ペプチドの発現および精製系を確立し、変異導入実験に着手した。さらに、アミロイド線維の伝播性を担う核が形成する際に近赤外吸収スペクトルを測定すると、水の構造が変化しているようであること、および、アミロイド線維の構造多形がシーディング反応により伝播する様子をヨウ素染色により追跡できることを発見し、今後新たに適用できそうないくつかの解析手段を見つけた。
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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
これまで実施した線維前駆中間体の構造解析により、伝播に関与するアミノ酸配列領域の存在が提案され、アミノ酸変異効果の解析研究へと発展した。アミノ酸変異効果の解析は、当初インスリンを用いて行うことを考えていたが、組換えインスリンの調製時に必要なプロインスリンからインスリンへの変換が予想よりも困難であったため発現・精製系の確立に時間を要すると判断し、アミロイドβペプチドの発現系の確立も並行して行った。 アミロイドβペプチドの進捗状況は良好であり、今後変異体の解析を進める予定である。また、本課題において重要な研究対象であるものの観察が困難な構造多形の伝播現象についてもヨウ素染色を利用することで観察可能であることがわかり、今後の詳細なメカニズム解明に寄与することを期待している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は、アミロイドβペプチドについて、アミノ酸変異導入を用いた構造伝播に重要なアミノ酸配列領域の特定研究を本格化し、伝播に重要な役割を果たす領域を特定したいと考えている。さらに、インスリン由来ペプチドでの線維前駆中間体の捕捉の成功を端緒に、他のタンパク質やペプチドでも線維前駆中間体の捕捉を試み、本手法の有用性を提唱してゆくことを考えている。また、ヨウ素染色は、アミロイド線維を各々の多形構造に対して異なる色調を示すことが分かったので、その分子メカニズムを明確化するとともにシーディング反応の追跡を実施し、構造多形の伝播現象の解明にも取り組む。
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| Causes of Carryover |
論文執筆に時間を要し、年度末に計画していた論文投稿のための英文校閲および投稿が予定よりも多少遅れたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H27年度上旬には英文校閲および投稿を済ませ、できるかぎり早い論文掲載を目指す。
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Research Products
(33 results)
