• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アミロイド線維の伸長末端の3次元構造情報に基づく重合機構の理解および創薬展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K15441
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理系薬学
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究 (2018)
分子科学研究所 (2017)

研究代表者

矢木 真穂  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (40608999)

研究協力者 西村 勝之  
村田 和義  
奥村 久士  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードアミロイド線維 / アミロイドβ / 核磁気共鳴 / 電子顕微鏡 / 核磁気共鳴法
研究成果の概要

本研究では、NMR、クライオ電子顕微鏡および計算化学的アプローチを組み合わせることにより、Aβのアミロイド線維末端における特異構造の動的3次元構造解析に取り組んだ。線維の均一性を高めるため、微小重力環境下におけるアミロイド線維形成反応を実施した。解析の結果、微小重力環境下においては、Aβの線維化の速度は地上に比べて遅く、形成したアミロイド線維は地上で形成したものと構造が異なることが判った。さらに、分子動力学シミュレーションとNMRから、細胞膜表面にはAβ分子が集まりやすいだけでなく、Aβ分子が互いに結合しやすい構造を取っていることが、膜表面におけるAβの凝集促進の理由であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、微小重力環境および膜環境におけるAβのアミロイド線維形成メカニズムの一端を明らかにするものである。今後、得られた構造情報に基づいてアミロイド線維の伸長を特異的に阻害する化合物を設計する糸口を与え、アルツハイマー病やパーキンソン病をはじめとするアミロイド線維関連疾患の予防や治療に向けた創薬研究への可能性を切り拓くものと予想される。またアミロイド線維伸長に限らず、オリゴマー形成メカニズムに関しても理解を促すものとなる。こうしたストラテジーを構築することができれば、神経変性疾患の発症機構全般に通じるような普遍的な分子病態を解明することにつながることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Yonsei Universtiy(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] NMR characterization of conformational dynamics and molecular assemblies of proteins2019

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 42 ページ: 867-872

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of a Hydrophilic/Hydrophobic Interface on Amyloid-β Peptides Studied by Molecular Dynamics Simulations and NMR Experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Itoh Satoru G.、Yagi-Utsumi Maho、Kato Koichi、Okumura Hisashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 123 号: 1 ページ: 160-169

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b11609

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable isotope labeling approaches for NMR characterization of glycoproteins using eukaryotic expression systems2018

    • 著者名/発表者名
      Yanaka Saeko、Yagi Hirokazu、Yogo Rina、Yagi-Utsumi Maho、Kato Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Biomolecular NMR

      巻: - 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1007/s10858-018-0169-2

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conversion of functionally undefined homopentameric protein PbaA into a proteasome activator by mutational modification of its C-terminal segment conformation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi, A. Sikdar, T. Kozai, R. Inoue, M. Sugiyama, T. Uchihashi, H. Yagi, T. Satoh, and K. Kato
    • 雑誌名

      Protein Engineering, Design, and Selection

      巻: 31 号: 1 ページ: 29-36

    • DOI

      10.1093/protein/gzx066

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of the chaperonin complex studied by 2D NMR spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Toshio、Nakamura Takashi、Yanaka Saeko、Yagi-Utsumi Maho、Chandak Mahesh S.、Takahashi Kazunobu、Paul Subhankar、Makabe Koki、Arai Munehito、Kato Koichi、Kuwajima Kunihiro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 10 ページ: 187022-187022

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0187022

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interactions Controlling the Slow Dynamic Conformational Motions of Ubiquitin2017

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Soichiro、Yagi-Utsumi Maho、Kato Koichi、Kitahara Ryo
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 22 号: 9 ページ: 1414-1414

    • DOI

      10.3390/molecules22091414

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structure of human proteasome assembly chaperone PAC4 involved in proteasome formation2017

    • 著者名/発表者名
      Eiji Kurimoro, Tadashi Satoh, Yuri Ito, Eri Ishihara, Kenta Okamoto, Maho Yagi-Utsumi, Keiji Tanaka, and Koichi Kato
    • 雑誌名

      Protein Sci.

      巻: 26 号: 5 ページ: 1080-1085

    • DOI

      10.1002/pro.3153

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NMR Characterization of the Conformations, Dynamics, and Interactions of Glycosphingolipids2017

    • 著者名/発表者名
      Maho Yagi-Utsumi, Takumi Yamaguchi, Yoshinori Uekusa, Koichi Kato
    • 雑誌名

      NMR in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: - ページ: 161-178

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 神経変性疾患の解明を目指した構造生物学研究2019

    • 著者名/発表者名
      矢木真穂
    • 学会等名
      サントリー生命科学財団セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固体NMR法によるGM1ガングリオシド膜上におけるアミロイドβの構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      矢木真穂,西村勝之、加藤晃一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] NMR characterization of conformational dynamics and molecular assemblies of proteins2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi, K. Kato
    • 学会等名
      ExCELLS Young Scientists Forum 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “NMR analyses of conformational dynamics and molecular assemblies of amyloid-β2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi, K. Kato
    • 学会等名
      2018 Japan&Korea Joint Seminars on Biomolecular Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体 NMR 法を用いたガングリオシド膜上におけるアミロイドβの構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      矢木真穂,加藤晃一,西村勝之
    • 学会等名
      第57回 NMR討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] NMR structural analyses of molecular assembly of amyloid-β2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi
    • 学会等名
      The 2nd IMS-NANOTEC Joint Research Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NMR 分光法を基軸としたタンパク質の構造ダイナミクスと分子集合メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      矢木真穂
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Versatile structural architectures of archaeal homolog of proteasome assembly chaperone2017

    • 著者名/発表者名
      Maho Yagi-Utsumi, Arunima Sikdar, Tadashi Satoh and Koichi Kato
    • 学会等名
      Frontier Bioorganization Forum 2017: Dynamical ordering and integrated functions of biomolecular systems
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] タンパク質の動的構造と分子集合メカニズムの理解を目指して2017

    • 著者名/発表者名
      矢木-内海真穂
    • 学会等名
      第169回 薬学談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プロテアソームアッセンブリーシャペロンの古細菌ホモログPbaAの高次構造多型2017

    • 著者名/発表者名
      矢木-内海真穂,Arunima Sikdar,佐藤匡史,加藤晃一
    • 学会等名
      第17回 日本蛋白質科学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖脂質膜上におけるタンパク質のアミロイド線維形成2017

    • 著者名/発表者名
      矢木真穂
    • 学会等名
      第2回 秩序化分子ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://groups.ims.ac.jp/organization/kkato_g/rombun/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi