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TTR単量体の変性、凝集体形成の分子機構の解明と遺伝性難病FAPの創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K06659
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47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

佐藤 卓史  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (70555755)

研究分担者 森岡 弘志  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (20230097)
小橋川 敬博  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (90455600)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードトランスサイレチン / アミロイドーシス / ジスルフィド結合
研究成果の概要

家族性アミロイドポリニューロパチーの原因タンパク質であるトランスサイレチン(TTR)は四量体から単量体への解離、単量体の変性・凝集体形成を経てアミロイドを形成する。本研究では、遺伝子変異によりTTR単量体の構造がどのように変化し、変性した単量体がどのような会合様式で細胞毒性を示す凝集体を形成するのかを明らかにすることを目的とした。TTRは変性に伴い遊離システイン残基を介して分子間でジスルフィド結合した中間体を形成後に凝集化することが明らかになった。さらに、この中間体が細胞毒性の本体であることが示唆された。本研究により、TTRの新たなアミロイド形成機構を提唱することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の研究で汎用されていた酸性条件による変性とは異なり、本研究ではより生理的環境に近い中性条件におけるTTRのアミロイド形成機構を解析した。変性条件を緩和させることで不安定な中間体構造の同定につながり、細胞毒性を示す凝集体を特定できた点に本研究の学術的意義がある。細胞毒性を示す凝集体形成にはTTR分子間のジスルフィド結合が必須であることから、加齢に伴う酸化還元バランスの破綻が疾患発症に関与することを示唆された。本研究は疾患発症概念や予防薬開発において酸化還元バランスの重要性を提起する点で社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 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 (9件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 1.2 MV/cm pulsed electric fields promote transthyretin aggregate degradation2020

    • 著者名/発表者名
      Urabe G, Sato T, Nakamura G, Kobashigawa Y, Morioka H, and Katsuki S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10(1) 号: 1 ページ: 12003-12003

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68681-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Non-amyloidogenic G101S Transthyretin2018

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Wakita, Takashi Sato, Keisuke Chosa, Mary Ann Suico, Ryoko Sasaki, Shingo Kawano, Nami Hashimoto, Yuriko Teranishi, Yoshiki Imai, Hiroshi Morioka, Tsuyoshi Shuto, Hirofumi Kai
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 4 ページ: 628-636

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-01021

    • NAID

      130006602498

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] トランスサイレチンに唯一存在するシステイン残基が構造安定性およびアミロイド形成に与える影響の解析2020

    • 著者名/発表者名
      小野祐一朗,稲田祐貴,小橋川敬博,首藤剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • 学会等名
      令和2年度日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Unfolding-dependent disulfide-linked dimer formation leads to the transthyretin amyloid assembly pathway toward the production of cytotoxic aggregate2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Inada,Takashi Sato,Kentaro Noi,Ryoko Sasaki,Yuichiro Ono,Yoshihiro Kobashigawa,Tsuyoshi Shuto,Hirofumi Kai,Hiroshi Morioka
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンのアミロイド形成過程の新規中間体S-S dimerの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      稲田祐貴,小野祐一朗,佐々木亮子,小橋川敬博,首藤 剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • 学会等名
      第19回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンのアミロイド形成過程の新規中間体S-S dimerの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      稲田祐貴,佐藤卓史,小野祐一朗,小橋川敬博,甲斐広文,森岡弘志
    • 学会等名
      第18回次世代を担う若手バイオ・フォーラム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アミロイド形成過程におけるトランスサイレチンの新規中間体構造の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      稲田祐貴,小野祐一朗,佐々木亮子,小橋川敬博,首藤剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンのアミロイド線維形成初期過程で形成される新規中間体の同定とその機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      稲田祐貴,小野祐一朗,小橋川敬博,首藤剛,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンの品質管理における小胞体分子シャペロンの基質認識機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      稲田祐貴,佐藤卓史,河野慎吾,小橋川敬博,甲斐広文,森岡弘志
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンの品質管理における小胞体分子シャペロンBiPの基質認識機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      稲田祐貴,佐藤卓史,河野慎吾,小橋川敬博,甲斐広文,森岡弘志
    • 学会等名
      第17回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスサイレチンのアミロイド形成過程における複数の単量体構造の動的平衡状態の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      河野慎吾,小橋川敬博,稲田祐貴,甲斐広文,森岡弘志,佐藤卓史
    • 学会等名
      第35回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] http://seimeibunseki.org

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 環状一本鎖抗体2018

    • 発明者名
      森岡 弘志,小橋川 敬博,佐藤 卓史,福田 夏希,山内 聡一郎
    • 権利者名
      森岡 弘志,小橋川 敬博,佐藤 卓史,福田 夏希,山内 聡一郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-130203
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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