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「PrPC→PrPSc」変換機構とプリオン構築原理のβへリックスモデルからの解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06621
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

萩原 健一  国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (40192265)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードプリオン / アミロイド / βヘリックス / 蛋白質凝集 / 感染症 / 光架橋反応 / βへリックス / ベータへリックス / コンフォメーション / 神経変性疾患
研究成果の概要

プリオン病(伝達性海綿状脳症)は、神経細胞に存在する正常型プリオン蛋白質(PrPC)の立体構造が何らかの原因によって別の形へ変わり、生じた異常型プリオン蛋白質(PrPSc)が凝集して、神経細胞が損傷する難病である。PrPScの立体構造はよくわかっていないが、興味深いモデル構造が提唱されている。本研究はモデルを念頭に、PrPScの立体構造を理解するための生化学実験を進めた。その結果、研究代表者が当初に有望であると推察したモデルは、実験結果に必ずしも合致しないことがわかった。また、PrPCのアミノ酸配列の一部を欠失させたPrPC改変体が凝集体を形成しやすいことを見い出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PrPScのβヘリックスモデルを念頭に、PrPSc凝集体の構築原理を理解するための研究を進めた。その結果、実験データは想定したβヘリックスモデルに必ずしも合致せず、むしろ、近年解明されつつあるPrPSc以外の蛋白質(シヌクレイン、TDP-43、など)の凝集体構造やPrPScの新たに提唱されているモデルに概して矛盾しないものとなった。想定に反する結果だが、新たな視点が開けた。また、凝集体を形成しやすいPrPC改変体を新たに見い出し、この改変体はPrPScモデル構造研究への応用が期待できる。プリオン病の有効な治療薬の開発は容易ではないが、PrPScの構造研究はその道筋に繋がると考えられる。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tracking and clarifying differential traits of classical- and atypical L-type bovine spongiform encephalopathy prions after transmission from cattle to cynomolgus monkeys2019

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Ken’ichi、Sato Yuko、Yamakawa Yoshio、Hara Hideyuki、Tobiume Minoru、Okemoto-Nakamura Yuko、Sata Tetsutaro、Horiuchi Motohiro、Shibata Hiroaki、Ono Fumiko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 5 ページ: e0216807-e0216807

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0216807

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A PRNP-disrupted human neuroblastoma cell line and its stable transformants expressing prion protein variants2019

    • 著者名/発表者名
      Okemoto-Nakamura Yuko、Tanida Isei、Yamaji Toshiyuki、Hanada Kentaro、Hagiwara Ken’ichi
    • 雑誌名

      BPB Reports

      巻: 2 ページ: 73-79

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Elucidation of the mechanism of prion disease progression by comparison of histopathological lesions in transmission of atypical (L-type) BSE prions to cynomolgus macaques before and after the onset of the disease.2023

    • 著者名/発表者名
      Okudaira T, Shibata H, Tobiume M, Nakano N, Sato Y, Hagiwara K, Kimura N, Hanari K, Ogawa H, Ohto K, Terao K, Sata T, Ono F.
    • 学会等名
      Asian Pacific Prion Symposium 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Classical型と非定型L型ウシ海綿状脳症プリオンを牛からカニクイザルへ伝播させた後の解析

    • URL

      https://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/virology/8900-virology-2019-7.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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