2019 Fiscal Year Annual Research Report
天然変性蛋白質αシヌクレインの細胞内夾雑系における凝集解析とその制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems |
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| Project/Area Number |
18H04557
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
河田 康志 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (40177697)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | αシヌクレイン / 夾雑系におけるアミロイド線維凝集 / 細胞内凝集の可視化 / 蛋白質凝集抑制 / 分子シャペロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１：夾雑系の主要成分としてのαシヌクレイン等のin vitro凝集特性評価
様々な生体内因子が存在する細胞内の状態を模倣する条件下で認知症に関わるタウ蛋白質(Tau)とパーキンソン病に関わるαシヌクレイン蛋白質(αSyn)のアミロイド線維形成反応を特に電荷（正電荷；スペルミジン，負電荷；コンドロイチン硫酸，DNA）に着目して調べた。スペルミジンはTauとαSynの両方の線維形成反応に影響を与えなかったが，コンドロイチン硫酸はTauの線維形成反応を促進し，αSynの線維形成反応には影響を与えないことが判明した。また，DNAの添加はTauの線維形成反応を促進させ，αSynの線維形成反応を抑制する結果となった。以上より，Tauは負電荷を持つ物質によって線維の形成が促進され，αSynでは同じ負電荷を持つ物質間でも異なる効果が見られた。一方，熱変性させたDNA，DNA primer，RNAなどの『疎水性部分が露出している可能性の高い核酸』はTauとαSynのアミロイド線維形成を促進する効果を見せた。このため，生体内に存在する物質は疎水性相互作用によってアミロイド線維形成を促進するということも示唆された。
２：細胞内でのαシヌクレインの凝集の可視化
昨年度開発したNeuro2a細胞内でαSynのN末端にGFPを融合させたGFP-Synの安定化発現系を用いたαSynの凝集体可視化システムを利用し，ヒト由来Hsp60のアピカルドメイン(AD)の機能評価を行った。ADは蛋白質として細胞内に導入した。ウエスタンブロット分析や共焦点顕微鏡，フローサイトメーターを活用して調べた結果，ADはαSynの細胞内での凝集を抑制すると共に細胞毒性も抑えることが明らかになった。ADはin vitroだけではなく，細胞内でもαSynの凝集体を抑えるミニシャペロンとして働くことが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Isoelectric point-amyloid formation of α-synuclein extends the generality of the solubility and supersaturation-limited mechanism2020
Author(s)
Koki Furukawa, Cesar Aguirre, Masatomo So, Kenji Sasahara, Yohei Miyanoiri, Kazumasa Sakurai, Keiichi Yamaguchi, Kensuke Ikenaka, Hideki Mochizuki, Jozsef Kardos, Yasushi Kawata, and Yuji Goto
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Journal Title
Curr. Res. Struct. Biol.
Volume: 2
Pages: 35-44
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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