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βアミロイド凝集体の固体NMRによる立体構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 16380080
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物生産化学・生物有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

入江 一浩  京都大学, 農学研究科, 助教授 (00168535)

研究分担者 竹腰 清乃理  京都大学, 理学研究科, 助教授 (10206964)
清水 孝彦  財団法人東京都高齢者研究, 福祉振興財団・東京都老人総合研究所分子老化研究グループ, 研究員 (40301791)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2005年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2004年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワードアルツハイマー / Aβ42 / βアミロイド / β-シート / 凝集 / 固体NMR / DARR / ターン / ベータシート
研究概要

アルツハイマー病は、42残基のアミロイドβペプチド(Aβ42)が、分子間β-sheet構造を形成して凝集する過程で、神経細胞毒性を示すことにより発症すると考えられている。本研究代表者らは、Aβ42の系統的なプロリン置換によって、Aβ42は22位および23位でターン構造をとり、15-21位および24-32位で分子間β-sheet構造を形成して凝集するという‘悪性コンホメーション'のモデルを提唱した。本研究では、凝集能ならびに神経細胞毒性が特に高いE22K-Aβ42(Italian変異体)に注目し、22位および23位の立体構造を固体NMRによって解析した。
まず21-24位のアミノ酸残基を、^<13>C、^<15>Nで部位特異的に標識したE22K-Aβ42の凝集体を調製した。固体NMRによる測定は、本研究分担者の竹腰が開発した核間距離測定法(^<13>C-^1H dipolar-assisted rotational resonance法)を用いた。Mixing time 20msの測定により、全炭素原子のシグナルを帰属したところ、Asp-23のシグナルのみ2種類観測され、2つのコンホマーの存在が判明した。さらにmixing time 500msの測定により、マイナーコンホマーの22-Lysのγ-,δ-炭素および23-Aspのγ-炭素間に顕著なシグナルが認められ、22位および23位でターン構造をとっている可能性が強く示唆された。一方、野生型Aβ42についても同様の実験を行った結果、22-Gluおよび23-Aspの側鎖間にシグナルは認められなかった。これより、野生型Aβ42はItalian変異体とは異なり、通常22位および23位ではターン構造をとっていない可能性が示唆され、その結果、野生型の凝集能ならびに神経細胞毒性がItalian変異体と比べて低いものと考えられた。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Verification of the turn at positions 22 and 23 of the β-amyloid fibrils with Italian mutation using solid-state NMR2005

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masuda
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry 13・24

      ページ: 6803-6809

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation and stabilization model of the 42-mer Aβ radical : implications for the long-lasting oxidative stress in Alzheimer's disease2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Murakami
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127・43

      ページ: 15168-15174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure of β-amyloid fibrils and its relevance to their neurotoxicity : implications for the pathogenesis of Alzheimer's disease2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Irie
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 99・5

      ページ: 437-447

    • NAID

      110002695685

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Verification of the turn at positions 22 and 23 of the β-amyloid fibrils using solid-state NMR : implication for the pathogenesis of Alzheimer's disease.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Masuda, K.Irie, K.Murakami, H.Ohigashi, R.Ohashi, K.Takegoshi, T.Shimizu, T.Shirasawa
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem. 13(24)

      ページ: 6803-6809

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation and stabilization model of the 42-mer Aβ radical : implications for the long-lasting oxidative stress in Alzheimer's disease.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, K.Irie, H.Ohigashi, H.Hara, M.Nagao, T.Shimizu, T.Shirasawa
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127(43)

      ページ: 15168-15174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New aggregation model of amyloid β by the systematic proline replacement.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, K.Irie, A.Morimoto, Y.Masuda, H.Ohigashi, M.Nagao, H.Fukuda, T.Shimizu, T.Shirasawa
    • 雑誌名

      In Peptide Science 2004, Shimohigashi, Y.(Ed.), The Japanese Peptide Society, Fukuoka, Japan

      ページ: 179-182

    • NAID

      10014459824

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure of β-amyloid fibrils and its relevance to their neurotoxicity : implications for the pathogenesis of Alzheimer's disease.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Irie, K.Murakami, Y.Masuda, A.Morimoto, H.Ohigashi, R.Ohashi, K.Takegoshi, M.Nagao, T.Shimizu, T.Shirasawa
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng. 99(55)

      ページ: 437-447

    • NAID

      110002695685

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure of β-Amyloid Fibrils and Its Relevance to Their Neurotoxicity : Implications for the Pathogenesis of Alzheimer's Disease2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Irie
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 99・5(in press)

    • NAID

      110002695685

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of the secondary structure of β-amyloid (Aβ42) fibrils by systematic proline replacement2004

    • 著者名/発表者名
      Akira Morimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 279・50

      ページ: 52781-52788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of the secondary structure of β-amyloid (Aβ42) fibrils by systematic proline replacement.2004

    • 著者名/発表者名
      A.Morimoto, K.Irie, K.Murakami, Y.Masuda, H.Ohigashi, M.Nagao, H.Fukuda, T.Shimizu, T.Shirasawa
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279(50)

      ページ: 52781-52788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of the Secondary Structure of β-Amyloid (Aβ42) Fibrils by Systematic Proline Replacement2004

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Akira
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 279・50

      ページ: 52781-52788

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ^<13>C Nuclear Overhauser Polarization-Magic-Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance2004

    • 著者名/発表者名
      Etuko Katoh
    • 雑誌名

      The Journal of American Chemical Society 126・11

      ページ: 3653-3657

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequential Arrangement of γ-Valerolactone Enantiomers Enclathrated in Cholic Acid Channels as Studied by ^<13>C Solid-State NMR : Elucidation of the Optical Resolution Mechanism2004

    • 著者名/発表者名
      Shinji Nakamura
    • 雑誌名

      The Journal of American Chemical Society 126・28

      ページ: 8769-8776

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Peptide Science 2004(Y. Shimohigashi Ed.)2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Murakami
    • 出版者
      The Japanese Peptide Society
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Peptide Science 2004 (Y.Shimohigashi Ed.)2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Murakami
    • 出版者
      The Japanese Peptide Society
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] βアミロイド、及びそれを用いたアルツハイマー病治療薬又は予防薬のスクリーニング方法2005

    • 発明者名
      入江一浩 他5名
    • 権利者名
      入江一浩 他5名
    • 産業財産権番号
      2005-087184
    • 出願年月日
      2005-03-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] βアミロイド、及びそれを用いたアルツハイマー病治療薬又は予防薬のスクリーニング方法2005

    • 発明者名
      入江 一浩, 他5名
    • 権利者名
      入江 一浩, 他5名
    • 産業財産権番号
      2005-087184
    • 出願年月日
      2005-03-24
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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