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固体NMRを用いたβ2ミクログロブリンのアミロイド線維構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J01079
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

宗 正智  大阪大学, 蛋白質研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードアミロイド線維 / 固体NMR / ベータ2ミクログロブリン / 蛋白質構造解析 / NMR信号帰属 / 同位体ラベル / 構造解析 / β2ミクログロブリン
研究実績の概要

固体NMRによる蛋白質の構造解析において距離情報を正確に得るためには高感度・高分解能なスペクトルが必要であり、且つそこから得られた情報を正しく解析する必要がある。アミロイド線維の固体NMRスペクトルは、線維が高分子量複合体であることや不均一であることから、信号の分散が悪い。特にb2ミクログロブリン(b2m)はアミノ酸残基数も多く信号帰属が非常に困難であり、未だ、すべてのアミノ酸残基に対する信号帰属の報告はない。そこで、本研究では信号の重なりを緩和させるためにNMRで検出可能な同位体ラベルを部位特異的に減らしたリバースラベル蛋白質やスパースラベル蛋白質を用いた方法やコンピューターを用いた帰属計算、より確実な分子間距離情報が得られる手法やなどを用いて構造解析をおこなっている。
本年度は複雑に重なり合った信号を希釈するために1,3-13Cと2-13Cグリセロールをそれぞれ用いてラベルしたb2mの発現・精製とその線維のNMR測定をおこなった。現時点では、解析に必要なスペクトルがすべて取得できていないが、非常に分解のいいスペクトルが得られている。
また、コンピューター計算の方法として昨年度おこなったRESPLUS法に加え、ssFLYA法も取り入れ、より信頼性のある帰属計算をおこなった。それぞれの結果から得られた化学シフト値をもとにおこなった二次構造予測の結果は同じ傾向にあり、どちらの方法も信頼性のある結果であることを示唆する結果となった。
b2m線維は予想以上に複雑なスペクトルを示し、スペクトル解析が非常に困難であった。また、本年度は装置の更新や不具合により測定が思うように進まなかったこともあり、立体構造計算をするまでには至らなかったが、信号帰属のために用いた種々の方法により立体構造を決定のために非常に重要な結果が得られた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ultrasonication-dependent formation and degradation of α-synuclein amyloid fibrils2015

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Aiko Mizuno, Masatomo So, Miki Hirano, Masayuki Adachi, Yoko Akazawa-Ogawa, Yoshihisa Hagihara, Tatsuya Ikenoue, Young-Ho Lee, Yasushi Kawata, Yuji Goto
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: 1854 号: 3 ページ: 209-217

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2014.12.014

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput analysis of the ultrasonication-forced amyloid fibrillation reveals underlying mechanism of the large fluctuation in the lag time2014

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Umemoto, Hisashi Yagi, Masatomo So, and Yuji Goto
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 289 号: 39 ページ: 27290-27299

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.569814

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasonication : An Efficient Agitation for Accelerating the Supersaturation- Limited Amyloid Fibrillation of Proteins2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Yoshimura, Masatomo So, Hisashi Yagi, and Yuji Goto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 7S ページ: 07HA01-07HA01

    • DOI

      10.7567/jjap.52.07ha01

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A common mechanism underlying amyloid fibrillation and protein crystallization revealed by the effects of ultrasonication2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kitayama, Yuichi Yoshimura, Masatomo So, et al.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: 1,834 号: 12 ページ: 2640-2646

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2013.09.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisms of Ultrasonically Induced Fibrillation of Amyloid β1-40 Peptides2013

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Uesugi, Hirotsugu Ogi, Masahiko Fukushima, Masalomo So, et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 7S ページ: 07HE10-07HE10

    • DOI

      10.7567/jjap.52.07he10

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超音波による蛋白質のアミロイド線維形成反応の促進機構2014

    • 著者名/発表者名
      宗正智
    • 学会等名
      第23回ソノケミストリー討論会
    • 発表場所
      秋田市にぎわい交流館AU, 秋田
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of various detergents on the amyloid fibrillation of beta2-microglobulin2014

    • 著者名/発表者名
      Masatomo So, Akira Ishii, Hisashi Yagi, Hironobu Naiki, and Yuji Goto
    • 学会等名
      The 4th Asia Pacific Protein Association (APPA) Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The Mechanism of Ultrasonication悠nduced Amyloid Fibril FormationDiscussionExperimental2013

    • 著者名/発表者名
      Masatomo So, Yuichi Yoshimura, Hisashi Yagi, Hirotsugu Ogi, et al.
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都府・国立京都国際会館
    • 年月日
      2013-10-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of amyloid fibril of β2-miernglaulin by solid-state NMR2013

    • 著者名/発表者名
      Masatomo So, Yoh Matsuki, Ayako Egawa, et al.
    • 学会等名
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      鳥取県・とりぎん文化会館
    • 年月日
      2013-06-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Advances in Organic Crystal Chemistry, Part 1, Chapter 22015

    • 著者名/発表者名
      Masatomo So, Yuichi Yoshimura, and Yuji Goto
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学蛋白質研究所蛋白質構造形成研究室研究内容

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/physical/research.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学蛋白質研究所機能構造計測学研究室研究内容

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/biophys/ja_ssnmr.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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