| 研究課題/領域番号 |
16370054
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造生物化学
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
赤坂 一之 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (50025368)
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| 研究分担者 |
藤澤 雅夫 近畿大学, 生物理工学部, 講師 (20258065)
安東 由喜雄 熊本大学, 医学部, 講師 (20253742)
橘 秀樹 神戸大学, 理学部, 助教授 (70126118)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2004年度: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
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| キーワード | アミロイドプロトフィブリル / ニワトリリゾチーム / 圧力ジャンプNMR / 高圧蛍光 / プロトフィブリルの圧力解離 / 解離の活性化体積 / 変異型トランスサイレチン / トランスサイレチンの熱力学安定 / ニワトリリゾチームのS-S / 圧力によるプロトフィブリルの解 / プロトフィブリル解離の活性化体 / トランスサイレチンの変異型 / 高圧NMR / ニワトリリゾチーム変異体 / 圧力解離 / 原子間顕微鏡 / 活性化体積 |
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| 研究概要 |
1.ニワトリリゾチームのS-S欠損変異体は、常温常圧下では3次元立体構造は形成せず、塩存在下で速やかに会合し、数ヶ月の間に安定なプロトフィブリルを形成する。30-2000気圧への圧カジャンプNMR測定から、2000気圧では数日の間にプロトフィブリルがモノマーに解離し、圧力を30気圧に戻すと再び会合が始まる。プロトフィブリルの形成は完全に可逆的であり、モノマー-オリゴマー間の平衡が、圧力により完全に制御可能であることを明らかにした。
2.さらにアミロイドプロトフィブリル解離のキネティックスを、高圧下のトリプトファン蛍光とAFMを用いて初めて詳しく研究した。自然に変性状態にあるニワトリリゾチームのS-S欠損変異体がつくるプロトフィブリルについて、圧力により加速される解離反応をトリプトファンの蛍光によりモニターした。蛍光の時間変化の解析とプロトフィブリルの線維長分布の解析から、プロトフィブリルの成長と消滅は、線維の端にモノマーが付加するのと線維の端からモノマーが解離するのとよりなるlinear polymerization mechanismにより進行することを明らかにした。さらに、解離の活性化体積が負でありΔV^<o‡>=-50.5±1.60ml mol^<-1>)、活性化圧縮率も負であることを示した。これらの結果は、今後アミロイド線維の形成と解離機構の基本的情報となるものと考えられる。
3.家族性アミロイド病のもととなる蛋白質ヒトトランスサイレチンに関して、野生型と病原性の変異型(V30M)の熱力学的安定性を、体温以下の低温領域で高圧蛍光実験に基づいて解析した。両蛋白質とも温度低下とともに熱力学安定性は低下するが、どの温度においても野生型に比べて変異型が顕著に不安定である。これにより、V30M変異による熱力学的安定性の低下が、トランスサイレチンのアミロイド形成を促進する直接の原因であると考えられる。
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