アミロイド線維末端の特異構造の解明に基づく線維伸長メカニズムの理解

• 研究課題/領域番号: 23870043
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設) (2012); 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設) (2011)
• 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(岡崎共通研究施設), 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 特任助教 (40608999)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アミロイド / アルツハイマー病 / 抗体 / NMR / X線結晶構造解析

研究概要

アミロイド線維の形成メカニズムを分子構造論的に理解するために、線維末端における特異構造の解明を試みた。まずはじめに、精密構造解析を行う上で必要なアミロイド線維断片のデザインおよび作製に取り組んだ。アミロイド線維断片の小型モデルとして4～5分子のアミロイドβ(Aβ)を遺伝子工学的に連結したタンデム型Aβを作製し、Aβの線維末端に特異的に結合する抗体によって認識されること、および、モノマーAβの線維形成を促進する核として機能することを明らかとした。さらに分子シャペロンや特定のガングリオシドを組み込んだ脂質2重膜上において、Aβの線維伸長が抑制されることを明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] NMR characterization of interaction of GroEL with amyloid β as a model ligand. (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Yagi-Utsumi, T.Kunihara, T.Nakamura, Y.Uekusa, K.Makabe, K.Kuwajima, and K.Kato
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 587 号: 11 ページ: 605-609
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear magnetic resonance approaches for characterizing interactions between the bacterial chaperonin GroEL and unstructured proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishida N, Yagi-Utsumi M, Motojima F, Yoshida M, Shimada I, Kato K.
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng 巻: 116 号: 2 ページ: 160-164
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.02.012
  • NAID: 110009657195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and functional mosaic nature of MHC class I molecules in their peptide-free form. (2013)
  • 著者名/発表者名: E.Kurimoto, K.Kuroki, Y.Yamaguchi, M.Yagi-Utsumi, T.Igaki, T.Iguchi, K.Maenaka, and K.Kato
  • 雑誌名: Mol. Immunol. 巻: 55 号: 3-4 ページ: 393-399
  • DOI: 10.1016/j.molimm.2013.03.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] The use of spin desalting columns in DMSO-quenched H/D-exchange NMR experiments (2013)
  • 著者名/発表者名: Mahesh S. Chandak, Takashi Nakamura, Toshio Takenaka, Tapan K. Chaudhuri, Maho Yagi-Utsumi, Jin Chen, Koichi Kato, Kunihiro Kuwajima
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 22 号: 4 ページ: 486-491
  • DOI: 10.1002/pro.2221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution structure of the Q41N variant of ubiquitin as a model for the alternatively folded N2 state of ubiquitin (2013)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Kitazawa, Tomoshi Kameda, Maho Yagi-Utsumi, Kenji Sugase, Nicola J. Baxter, Koichi Kato, Michael P. Williamson, Ryo Kitahara.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 号: 11 ページ: 1874-1885
  • DOI: 10.1021/bi301420m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable isotope-assisted NMR characterization of interaction between lipid A and sarcotoxin IA, a cecropin-type antibacterial peptide. Biochem. Biophys (2013)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Yoshiki Yamaguchi, Pornthip Boonsri, Takeshi Iguchi, Kazuo Okemoto, Shunji Natori, Koichi Kato
  • 雑誌名: Res. Commun 巻: 431 号: 2 ページ: 136-140
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.01.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ganglioside-embedding small bicelles for probing membrane-landing processes of intrinsically disordered proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Yamaguchi, T.Uno, Y.Uekusa, M.Yagi-Utsumi, and K.Kato
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 号: 12 ページ: 1235-1237
  • DOI: 10.1039/c2cc38016a
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超高磁場NMRを用いた糖脂質クラスター上におけるAβの構造研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢木 真穂
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 53 ページ: 32-33
  • NAID: 10031139024
• [雑誌論文] Protein encapsulation within synthetic molecular hosts (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Fujita, K. Suzuki, S. Sato, M. Yagi-Utsumi, Y. Yamaguchi, N. Mizuno, T. Kumasaka, M. Takata, M. Noda, S. Uchiyama, K. Kato, and M. Fujita
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3 号: 1 ページ: 1093-1093
  • DOI: 10.1038/ncomms2093
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR and mutational identification of the collagen-binding site of the chaperone Hsp47. (2012)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Sumi Yoshikawa, Yoshiki Yamaguchi, Yohei Nishi, Eiji Kurimoto, Yoshihito Ishida, Takayuki Homma, Jun Hoseki, Yoshimi Nishikawa, Takaki Koide, Kazuhiro Nagata, Koichi Kato.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 9 ページ: e45930-e45930
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0045930
  • 査読あり
• [雑誌論文] A non-canonical UBA-UBL interaction forms the linear-ubiquitin-chain assembly complex. (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Yagi, K.Ishimoto, T.Hiromoto, H.Fujita, T.Mizushima, Y.Uekusa, M.Yagi-Utsumi, E.Kurimoto, M.Noda, S.Uchiyama, F.Tokunaga, K. Iwai, and K.Kato
  • 雑誌名: EMBO Rep. 巻: 13 号: 5 ページ: 462-468
  • DOI: 10.1038/embor.2012.24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and purification of isotopicaly labeled amyloid β as ubiquitin-fused protein in E. coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi
  • 雑誌名: Protein Science Society of Japan Archives, 巻: 5
  • URL: http://www.pssj.jp/archives/Protocol/Expression/amy_02/amy_02_01.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and purification of isotopicaly labeled amyloid β as ubiquitin-fused protein in E. coli. (2012)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi
  • 雑誌名: Protein Science Society of Japan Archives 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大腸菌発現系による安定同位体標識アミロイドssの調製法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢木-内海真穂
  • 雑誌名: 蛋白質科学会アーカイブ 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and molecular basis of carbohydrate?protein interaction systems as potential therapeutic targets. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kamiya, M.Yagi-Utsumi, H.Yagi, and K.Kato
  • 雑誌名: Curr. Pharm. Des. 巻: 17 号: 17 ページ: 1672-1684
  • DOI: 10.2174/138161211796355074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and molecular basis of carbohydrate-protein interaction systems as potential therapeutic targets (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Kamiya, Maho Yagi-Utsumi, Hirokazu Yagi, Koichi Kato
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Design 巻: 17 ページ: 1672-1684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformational dynamics of wild-type Lys-48-linked diubiquitin in solution. (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano, O.Serve, M.Yagi-Utsumi, E.Takemoto, T.Hiromoto, T.Satoh, T.Mizushima, and K.Kato
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 号: 43 ページ: 37496-37502
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.256354
  • 査読あり
• [学会発表] NMR approaches for characterizing molecular recognition process of intrinsically disordered proteins, Fifth Korea-Japan Seminars on Biomolecular Sciences (2013)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Takumi Yamaguchi,Yoshinori Uekusa Koichi Kato.
  • 学会等名: Experiments and Simulations
  • 発表場所: High1 Resort (Korea)
  • 年月日: 2013-02-25
• [学会発表] NMR spectroscopic characterization of the pathogenic interaction of amyloid β peptide with GM1 clusters (2013)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato
  • 学会等名: Pure and Applied Chemistry International Conference 2013 (PACCON 2013)
  • 発表場所: Bangsaen Beach(Thailand)
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] NMR法による神経変性疾患関連タンパク質とガングリオシドクラスターとの相互作用解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、山口拓実、植草義徳、加藤晃一
  • 学会等名: 第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学薬学部(京都)
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] Spectroscopic characterization of conformational transitions of membrane-binding peptides upon their specific interactions with glycolipids (2012)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Pornthip Boonsri, Yoshiki Yamaguchi, Koichi Kato
  • 学会等名: 4th Japan-Korea Seminar on Biomolecular Sciences Experiments and Simulations
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター(奈良)
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] Conformational transition and intermolecular interaction of amyloid β molecules promoted on ganglioside clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato
  • 学会等名: The International Symposium on Nuclear Magnetic Resonance 2011
  • 発表場所: 大さん橋ホール(神奈川)
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] NMR characterization of interaction modes of amyloid β with ganglioside clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato
  • 学会等名: 3rd Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnology
  • 発表場所: Shanghai Institute of Organic Chemistry(China)
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] NMR characterization of interaction modes of amyloid β with ganglioside clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato
  • 学会等名: 3^<rd> Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnology
  • 発表場所: Shanghai Institute of Organic Chemistry(中華人民共和国)
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Conformational transition and intermoleciilar interaction of amyloid β molecules promoted on GM1 clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi
  • 学会等名: 瀋陽薬科大学大学院特別講義
  • 発表場所: 瀋陽薬科大学(中華人民共和国)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] NMR spectroscopic characterization of the pathogenic interaction of amyloid β peptide with ganglioside clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato
  • 学会等名: 第71回岡崎コンファレンス「糖鎖分子科学の新たな展望」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター(愛知)
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] ガングリオシドクラスターを舞台とするアミロイドβの重合開始機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂
  • 学会等名: 第1回「認知症研究を知る若手研究者の集まり」
  • 発表場所: あいち健康プラザ(愛知)
  • 年月日: 2011-07-31
• [学会発表] ガングリオシドクラスターが誘起するアミロイドβ重合の開始機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、加藤晃一
  • 学会等名: 第30回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: ハイブ長岡(新潟)
  • 年月日: 2011-07-12
• [学会発表] ガングリオシドクラスターが誘起するアミロイドβ重合の開始機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、加藤晃一
  • 学会等名: 第30回日本糖質学会年会
  • 発表場所: ハイブ長岡(新潟)
  • 年月日: 2011-07-12
• [学会発表] GM1クラスターを舞台とするアミロイドβの重合開始機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂
  • 学会等名: 第12回若手NMR研究会
  • 発表場所: 琵琶湖リゾートクラブ(滋賀)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] ガングリオシドクラスターを舞台とするアミロイドβの構造転移と分子間相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、加藤晃一
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] ガングリオシドクラスターを舞台とするアミロイドβの構造転移と分子間相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、加藤晃一
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク(大阪)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] NMR approaches for characterizing molecular recognition process of intrinsically disordered proteins
  • 著者名/発表者名: M. Yagi-Utsumi, T. Yamaguchi, Y. Uekusa, and K. Kato
  • 学会等名: Fifth Korea-Japan Seminars on Biomolecular Sciences: Experiments and Simulations
  • 発表場所: High1 Resort (Korea)
  • 招待講演
• [学会発表] NMR spectroscopic characterization of the pathogenic interaction of amyloid β peptide with GM1 clusters
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Koichi Kato
  • 学会等名: Pure and Applied Chemistry International Conference 2013 (PACCON 2013)
  • 発表場所: Bangsaen Beach（Thailand）
• [学会発表] NMR法による神経変性疾患関連タンパク質とガングリオシドクラスターとの相互作用解析
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、山口拓実、植草義徳、加藤晃一
  • 学会等名: 第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学薬学部（京都）
• [学会発表] NMR Analyses of the Conformational Transition of the Antibacterial Peptide Sarcotoxin IA Interacting with Lipid A
  • 著者名/発表者名: Maho Yagi-Utsumi, Pornthip Boonsri, Yoshiki Yamaguchi, and Koichi Kato
  • 学会等名: 4th Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnology (ACGG 4th Conference)
  • 発表場所: ICC JEJU (Korea)
• [学会発表] アミロイドβの構造転移と分子間相互作用
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー・包括脳ネットワーク研究会「第3回神経科学と構造生物学の融合研究会」
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所（大阪）
  • 招待講演
• [学会発表] NMR法を用いたザルコトキシンIAとリピドAとの相互作用解析
  • 著者名/発表者名: 矢木真穂、Pornthip Boonsri、山口芳樹、加藤晃一
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島）
• [備考]
  • URL: http://www.ims.ac.jp/topics/2010/110217.html
• [備考]
  • URL: http://www.ims.ac.jp/topics/2010/110217.html