プリオンタンパク高次構造を標的としたプリオン病の病態機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21790846
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経内科学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 佐野 和憲 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (50534343)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2009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: 神経分子病態学 / プリオン / リコンビナントプリオンタンパク / アミロイド / 構造 / 感染 / プリオン病 / 立体構造 / 感染性

研究概要

試験管内で間欠的に撹拌することによって異常型に高い効率で変換する方法(Quaking-Induced Conversion;QUIC)によりリコンビナントPrP(recPrP)アミロイドを作製し、そのrecPrPアミロイドの立体構造、感染性を解析した。シードとしてごく少量のプリオン株の異なる感染脳乳剤(22L、Chandler株)を混和することによって生成したrecPrPアミロイドは、プリオン株特異的に感染脳から精製したPrP^<Sc>と同様の二次構造、構造安定性を示した。さらに、これらのrecPrPアミロイドは野生型マウスに対して感染性が有り、感染性の無いrecPrPアミロイドとは異なる繊維構造形態であることが判明した。以上の結果から、試験管内反応においても、プリオン株特異的な構造はrecPrPアミロイドへ伝播され、そのrecPrPアミロイドは新たに感染性を獲得することが明らかとなり、プリオンの本体がPrPアミロイドであることが示唆された。また、感染性の有無には、PrPアミロイド繊維構造の違いが影響することも示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Atarashi, Katsuya Satoh, Kazunori Sano, Takayuki Fuse, Naohiro Yamaguchi, Daisuke Ishibashi, Takehiro Matsubara, Takehiro Nakagaki, Hitoki Yamanaka, Susumu Shirabe, Masahito Yamada, Hidehiro Mizusawa, Tetsuyuki Kitamoto, Genevieve Klug, Amelia McGlade, Steven J Collins, Noriyuki Nishida
  • 雑誌名: Nature medicine 17巻 ページ: 175-178
  • NAID: 120006984771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Atarashi, Katsuya Satoh, Kazunori Sano, Takayuki Fuse, Naohiro Yamaguchi, Daisuke Ishibashi, Takehiro Matsubara, Takehiro Nakagaki, Hitoki Yamanaka, Susumu Shirabe, Masahito Yamada, Hidehiro Mizusawa, Tetsuyuki Kitamoto, Genevieve Klug, Amelia McGlade, Steven J Collins, Noriyuki Nishida
  • 雑誌名: Nature medicine 巻: 17巻 ページ: 175-178
  • NAID: 120006984771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid End-Point Quantitation of Prion Seeding Activity with Sensitivity Comparable to Bioassays (2010)
  • 著者名/発表者名: Jason M.Wilham, Christina D.Orru, Richard A.Bessen, Ryuichiro Atarashi, Kazunori Sano, Brent Race, Kimberly D.Meade-White, Lara M.Taubner, Andrew Timmes, Byron Caughey
  • 雑誌名: PLoS pathogens 6巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid End-Point Quantitation of Prion Seeding Activity with Sensitivity Comparable to Bioassays (2010)
  • 著者名/発表者名: Jason M.Wilham, Christina D.Orru, Richard A.Bessen, Ryuichiro Atarashi, Kazunori Sano, Brent Race, Kimberly D.Meade-White, Lara M.Taubner, Andrew Timmes, Byron Caughey
  • 雑誌名: PLoS pathogens 巻: 6巻
  • 査読あり
• [学会発表] Reconstruction of infectious prion protein in vitro (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐野和憲
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] リコンビナントプリオンタンパクのアミロイド線維形成反応と構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐野和憲
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: ポートアイランド(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] リコンビナントプリオンタンパクのアミロイド線維形成反応と構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐野和憲
  • 学会等名: 文部科学省 人獣共通感染症研究クラスクー支援事業プリオンシンポジウム
  • 発表場所: 宮城県刈田群蔵王町
  • 年月日: 2009-08-29
• [学会発表] Reconstruction of infectious prion protein in vitro
  • 著者名/発表者名: 佐野和憲
  • 学会等名: 第83回日本生化学会大会
• [備考] ホームページ等