2013 Fiscal Year Annual Research Report
脳の機能を妨害する天然変性蛋白質とそれを標的とするアプタマーの分子認識機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Target recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein |
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| Project/Area Number |
24113710
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
永田 崇 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10415250)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 天然変性蛋白質 / アプタマー / プリオン / アミロイド / NMR |
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| Research Abstract |
プリオンタンパク質（PrP）の正常型から異常型への構造変換を抑える活性を持つ抗プリオン核酸のスクリーニングを試みた。これまでPrPに対して強い結合能を持つRNAアプタマー、R12（GGAGGAGGAGGA）について構造、相互作用及び活性の解析を行ってきた。その結果、R12は四重鎖構造であるとともにダイマーを形成すること、これらのプロトマーが各々PrPのN端側にある天然変性領域（IDR）に含まれる2つの離れた部位PrP-BC1とPrP-BC2に結合すること、そして、PrP-BC1：R12結合、PrP-BC2：R12結合の自由エネルギーは加算的であり解離定数には積で効いていることを示した。本年度は以上を踏まえて、R12をタンデムに連結したR24；R12とR24のDNA版であるD12とD24；その他ヒトテロメア配列を有する三種類のDNA及びRNA版であるTERRAを、各々ヒトのプリオン病を感染させたマウス神経由来細胞に作用させ、それぞれについて抗プリオン活性を調べた。そして、R24の抗プリオン活性が最も高く、R12の5倍に達することを明らかにした。そこで新たに、R24と全長PrPの複合体について構造解析を開始した。近年、上記のPrP-BC2にアルツハイマー病の主原因であるアミロイドβ（Aβ）オリゴマーが結合し、その結果、脳の機能障害が引き起こされることが報告された。本年度はAβと全長PrPの複合体について構造及び相互作用解析を試みた。まずこれらのタンパク質は異なるpH条件で溶解することが明らかとなり、混合して結合実験を行うことが出来なかった。そこで、さまざまなコンストラクト及び溶液条件を検討した結果、2つのタンパク質を混合出来る条件を見出し、さらにNMRスペクトルを測定することが出来た。今後はさらに解析を進めることで、PrPとAβ、PrPとRNAアプタマーの分子認識機構の違いを明らかにし、天然変性領域のハブ機能に関する知見を得たい。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Quantitative analysis of the location- and sequence-dependent deamination by APOBEC3G using real-time NMR2014
Author(s)
Furukawa, A., Sugase, K., Morishita, R., Nagata, T., Kodaki, T., Takaori, A., Ryo, A., Katahira, M.
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Journal Title
Angew. Chem., Int. Ed.
Volume: 53
Pages: 2349-2352
DOI
Peer Reviewed
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[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.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Origin of the anti-prion activity of quadruplex2013
Author(s)
Tsukasa Mashima, Fumiko Nishikawa, Yuji O. Kamatari, Masayuki Saimura, Takashi Nagata, Satoshi Nishikawa, Kazuo Kuwata, Masato Katahira
Organizer
The 40th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 2013
Place of Presentation
神奈川大学（横浜市）
Year and Date
20131113-20131115
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[Presentation] Multi-site binding of high affinity aptamers against AML1 Runt domain2013
Author(s)
Ryo Amano, Yusuke Nomura, Takashi Nagata, Naohiro Kobayashi, Yoko Mori, Junishi Fukunaga, Yoichiro Tanaka, Masato Katahira, Yoshikazu Nakamura, Tomoko Kozu, Taiichi Sakamoto
Organizer
The 40th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 2013
Place of Presentation
神奈川大学（横浜市）
Year and Date
20131113-20131115
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[Presentation] NMR analysis of the interaction between an artificial RNA and atranscription factor2013
Author(s)
Ryo Amano, Yusuke Nomura, Takashi Nagata, Naohiro Kobayashi, Yoko Mori, Junichi Fukunaga, Yoichiro Tanaka, Masato Katahira, Yoshikazu Nakamura, Tomoko Kozu, taiichi Sakamoto
Organizer
The 4th International Symposium of Advanced Energy Science
Place of Presentation
京都大学（宇治市）
Year and Date
20130930-20131002
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[Presentation] The deamination of APOBEC3G is controlled by the sliding-direction-dependent catalytic activity, and anti-prion activity of an RNA aptamer and its structual basis2013
Author(s)
Ayako Furukawa, Kenji Sugase, Ryo Morishita, Takashi Nagata, Akifumi Takaori-Kondo, Akihide Ryo, Tsukasa Mashima, Fomiko Nishikawa, Satoshi Nishikawa, Yuji Kamatari, Kazuo Kuwata, Masato Katahira
Organizer
The 10th Korea-Japan Bilateral Symposium on Biological NMR
Place of Presentation
ソール大学（韓国）
Year and Date
20130704-20130704
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