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トランスサイレチンのアミロイド形成と突然変異の効果

研究課題

研究課題/領域番号 15032214
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関富山医科薬科大学

研究代表者

水口 峰之  富山医科薬科大学, 薬学部, 助教授 (30332662)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードトランスサイレチン / タンパク質 / アミロイド線維 / 家族性アミロイドポリニューロパシー / NMR / 重水素交換 / 構造安定性
研究概要

トランスサイレチン(TTR)は、127残基から成るβ-シート蛋白質であり、生理的条件下では四量体を形成している。しかしながら、突然変異の影響によってアミロイド線維を形成し、家族性アミロイドポリニューロパシー(FAP)などのアミロイド病を引き起こす。FAPの原因と考えられている突然変異は、立体構造を不安定化し、そのためアミロイド線維が形成しやすくなっているのではないかと予想されている。本研究では、核磁気共鳴(NMR)、原子間力顕微鏡(AFM)、円二色性(CD)等の手法を用いることにより、アミロイド病を引き起こす突然変異がTTR立体構造をどのように変化させるのか調べる。
FAP変異体の一つであるS112I変異体について詳細な研究を行った。その結果、S112I変異体は生理的条件下において4量体ではなく2量体として存在していることが明らかとなった。また、S112I変異体は非天然の三次構造を有するが、トリプトファン側鎖のパッキングは天然構造と類似していた。また、2次構造も天然構造とほぼ同じであった。しかし、S112I変異体は生理的条件下で直径約15nmの球状凝集体を形成し、さらに、この球状凝集体は培養神経細胞にアポトーシス様の細胞死を誘導することを明らかとした。近年、このような球状凝集体がFAPの発症初期に観測されることが報告されている。本研究によって示された結果は、FAPにおいて神経細胞死を誘導する球状凝集体ができるためには、非天然三次構造を有する2量体構造が重要であることを示唆している。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Dimeric transthyretin variant assembles into spherical neurotoxins.2005

    • 著者名/発表者名
      Matsubara, K. et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44・9

      ページ: 3280-3288

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Peptide mimics of epidermal growth factor (EGF) with antagonistic activity2005

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology 116・3

      ページ: 211-219

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Gly-Gly linker region of the insect cytokine growth blocking peptide (GBP) is essential for activity2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, M. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 279・49

      ページ: 51331-51337

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Letter to the Editor : ^1H, ^<13>C and ^<15>N resonance assignments of human microtubule-associated protein light chain-3.2004

    • 著者名/発表者名
      Kouno, T. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biomolecular NMR 29・3

      ページ: 415-416

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Shinohara, Y.: "Biophysical analyses of the transthyretin variants, Tyr114His and Tyr116Ser, associated with familial amyloidotic polyneuropathy."Biochemistry. 42. 15053-15060 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, K.: "Solution structure of epiregulin and the effect of its C-terminal domain for receptor binding affinity."FEBS Letters. 553. 232-238 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mizuguchi, M.: "Folding of a β-sheet protein monitored by real-time NMR spectroscopy."Journal of Molecular Biology. 328. 1161-1171 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsubara, K.: "Expression of a synthetic gene encoding human transthyretin in Escherichia coli."Protein Expression and Purification. 30. 55-61 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tada, M.: "Role of aromatic residues in the structure and biological activity of the small cytokine, growth-blocking peptide (GBP)."Journal of Biological Chemistry. 278. 10778-10783 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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