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金ナノ粒子をモデルとした、生体内でのアミロイド線維形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J03570
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 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

牟田 寛弥  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード核磁気共鳴 / アミロイド / 金ナノ粒子 / アミロイド線維 / 核磁気共鳴法 / 蛋白質物性 / 金のナノ粒子
研究実績の概要

卵白リゾチーム(Hen Egg White Lysozyme)の線維形成を、酢酸緩衝液を終濃度25mM加えてpHを4.8付近に調製し、2,2,2-トリフルオロエタノールを終濃度50%(体積分率)加え、チオフラビンTを終濃度5μM加えた溶液条件で行った。金のナノ粒子は、終濃度で0から250nMの広い濃度範囲で加え、その効果を検証した。線維形成によるチオフラビンTの蛍光値の上昇を、超音波照射装置を組み込んだ蛍光高度計により観察した結果、すべての金ナノ粒子の濃度領域において、線維形成が促進されることを確認した。今回検証したリゾチームの線維形成に対する金のナノ粒子の効果を、ヘパリ
ンや塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの様々な添加物の効果とともに学術論文として纏め、学術雑誌に掲載済みである。
また、並行して進めていた、「様々なアミロイド性ペプチドが混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構の解明」というテーマでも大きな進展があった。
こちらでは、透析アミロイドーシスに関連する蛋白質であるβ2-ミクログロブリン(β2m)と、そのアミロイド原生の高い配列をAchromobacterプロテアーゼI(API)により切り出した加水分解断片(K1,K2,K3,…,K9)について着目している。特に興味深いのは、加水分解断片の混合物中でのK3断片の凝集が、K3断片単独の凝集に比べて遅れる傾向にあること。そして、β2m全長とK3断片の両分子種が混在すると互いの線維形成能を弱め合う現象を確認した。これら現象を、副次的な蛋白質間相互作用が存在した場合の線維形成に対する影響の典型例であると考え、核磁気共鳴法(NMR)を用いて、K3断片とβ2m全長の結合様式を議論できる結果も得られた。こちらも学術論文として投稿する予定である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Heparin-dependent aggregation of hen egg white lysozyme reveals two distinct mechanisms of amyloid fibrillation2017

    • 著者名/発表者名
      Nitani Ayame、Muta Hiroya、Adachi Masayuki、So Masatomo、Sasahara Kenji、Sakurai Kazumasa、Chatani Eri、Naoe Kazumitsu、Ogi Hirotsugu、Hall Damien、Goto Yuji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 52 ページ: 21219-21230

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.813097

    • NAID

      120006557632

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Salt-induced formations of partially folded intermediates and amyloid fibrils suggests a common underlying mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Goto Yuji、Adachi Masayuki、Muta Hiroya、So Masatomo
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 10 号: 2 ページ: 493-502

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0370-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation of free-energy landscape of the p53 C-terminal domain induced by acetylation: Enhanced conformational sampling.2016

    • 著者名/発表者名
      Iida S, Mashimo T, Kurosawa T, Hojo H, Muta H, Goto Y, Fukunishi Y, Nakamura H, Higo J.
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 37 ページ: 2687-270

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Amyloid Fibrillation in Promiscuous Systems Containing Various Amyloidgenic Peptides2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Muta, Masatomo So, Kazumasa Sakurai, and Yuji Goto
    • 学会等名
      第17回蛋白質科学会年会 仙台国際センター 2017年6月20日―22日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Amyloid Fibrillation in Promiscuous Systems Containing Various Amyloidgenic Peptides2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Muta, Masatomo So, Kazumasa Sakurai, and Yuji Goto
    • 学会等名
      第55回生物物理学会年会 つくば国際会議場 2017年9月19日―21日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 「複数のアミロイド性ペプチドの混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構」2016

    • 著者名/発表者名
      牟田 寛弥,宗 正智, 櫻井 一正,後藤 祐児
    • 学会等名
      第54回生物物理学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県、つくば市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 「過飽和に支配されたアミロイド線維形成の超音波による促進」2016

    • 著者名/発表者名
      牟田 寛弥,李 映昊,Jozef Kardos,林 雨曦, 八木 寿梓,宗 正智, 櫻井 一正,後藤 祐児
    • 学会等名
      第25回ソノケミストリー研究会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県、富山市)
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 「Amyloid Fibrillation in Promiscuous Systems Containing Various Amyloidgenic Peptides」2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Muta, Masatomo So, Kazumasa Sakurai, and Yuji Goto
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府、京都市)
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「複数のアミロイド性ペプチドの混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構」2016

    • 著者名/発表者名
      牟田 寛弥,宗 正智, 櫻井 一正,後藤 祐児
    • 学会等名
      第16蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県、福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 複数のアミロイド性ペプチドの混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構2016

    • 著者名/発表者名
      牟田寛弥
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Supersaturation-limited Amyloid Fibrillation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Muta
    • 学会等名
      JSPS London Project
    • 発表場所
      University College London
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 複数のアミロイド性ペプチドの混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構2015

    • 著者名/発表者名
      牟田寛弥
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス自然科学本館
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 複数のアミロイド性蛋白質の混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構2015

    • 著者名/発表者名
      牟田寛弥
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館あわぎんホール
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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