システインパースルフィド含有タンパク質の化学合成と生理的意義の探求

• 研究課題/領域番号: 22K14784
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 武居 俊樹 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (00844771)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: フォールディング / システインパースルフィド / ペプチド合成 / タンパク質合成 / ペプチド / タンパク質 / 化学合成

研究開始時の研究の概要

本研究は、近年その機能に関心が持たれているシステインパースルフィド (Cys-SSH) を有するペプチド (タンパク質) を化学合成により調製する手法を確立し、その物性を仔細に調査することを目的として行う。また、タンパク質のフォールディングに及ぼす影響を検証することで、Cys-SSHの潜在的な機能を明らかにする足掛かりを得ることを目指す。本研究の達成により、アルツハイマー病をはじめとしたフォールディング病の要因となるタンパク質の品質管理機構の理解の深化が期待される。

研究成果の概要

本研究では、システインパースルフィド (Cys-SSH) の生理的意義の探求を目指し、均一なCys-SSH含有ペプチド (タンパク質) の調製法の開発、安定性評価およびフォールディングに及ぼす影響を検証した。その結果、トリフェニルメタンチオールをSS結合によりCysに導入することで、酸処理のみによりCys-SSH含有ペプチドの調製に成功した。一方、Cys-SSH含有ペプチドは酸性条件においても不安定であった。グルタチオンとのトリスルフィド結合を有するペプチドを等価体としてフォールディングを試みたところ、チオールペプチドと比較して顕著にフォールディング速度が向上することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質中の構成残基としてのCys-SSHは未だ不明瞭であり、その生理学的意義に関心が持たれている。一方で、均一なCys-SSH含有ペプチドを調製する方法はなく、その物性や潜在的な機能を明らかにすることは困難であった。本研究では、均一なCys-SSH含有ペプチドを調製する簡便な手法を開発し、フォールディング速度に及ぼす影響を示すことに成功した。本研究の成果は、Cys-SSHに関する基礎研究の充実に資するほか、フォールディング病などの疾患に理解の一助になると期待される。