ミスフォールディングタンパク質凝集における分子シャペロンダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 24570143
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 愛媛大学 (2015); 独立行政法人理化学研究所 (2012-2014)
• 研究代表者: 座古 保 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (50399440)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012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: アミロイド凝集 / 分子シャペロンタンパク質 / アルツハイマー病 / 一分子蛍光イメージング / プレフォルディン / スモールヒートショックプロテイン / アミロイド / タンパク質ミスフォールディング病 / 金ナノ粒子 / 高感度検出 / 一分子計測

研究成果の概要

分子シャペロンタンパク質がアルツハイマー病などの疾病の原因とされるアミロイド凝集に与える影響を検証した。分子シャペロンの１種であるプレフォルディンはアミロイドβ(Aβ)やポリグルタミンタンパク質の凝集を抑制した。得られた可溶性オリゴマーは低毒性であり、高毒性オリゴマーと比較して表面構造が異なることが示唆された。また別の分子シャペロンであるスモールヒートショックプロテインはアミロイド凝集体の低毒性化に寄与することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Dark Field Microscopic Sensitive Detection of Amyloid Fibrils Using Gold Nanoparticles Modified with Antibody (2016)
  • 著者名/発表者名: Tong Bu, Tamotsu Zako他
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 32 号: 3 ページ: 307-311
  • DOI: 10.2116/analsci.32.307
  • NAID: 130005131631
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Contribution of the C-Terminal Region of a Group II Chaperonin to its Interaction with Prefoldin and Substrate Transfer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zako T, Sahlan M, Fujii S, Yamamoto YY, Tai PT, Sakai K, Maeda M, Yohda M.
  • 雑誌名: J Mol Biol. 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2405-2417
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2016.04.006
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adsorption and separation of amyloid beta aggregates using ferromagnetic nanoparticles coated with charged polymer brushes (2015)
  • 著者名/発表者名: Tong Bu, Tamotsu Zako他
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry B 巻: 3 号: 16 ページ: 3351-3357
  • DOI: 10.1039/c4tb02029d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of biomaterials for the detection of amyloid aggregates (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako他
  • 雑誌名: Biomaterials Science 巻: 2 号: 7 ページ: 951-955
  • DOI: 10.1039/c4bm00026a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cysteine inhibit amyloid fibril formation and direct to amorphous aggregation of lysozyme by non-covalent interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Takai, Ken Uda, Shuhei Matsushita, Yui Shikiya, Yoichi Yamada, Zako Tamotsu, Mizuo Maeda, Kentaro Shiraki
  • 雑誌名: Biotechnology Progress 巻: (印刷中) 号: 2 ページ: 470-478
  • DOI: 10.1002/btpr.1866
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cysteine inhibits the fibrillisation and cytotoxicity of amyloid-β 40 and 42 : implications for the contribution of the thiophilic interaction (2014)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Takai, Ken Uda, Tomonori Yoshida, Tamotsu Zako, Mizuo Maeda, Kentaro Shiraki
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 16 号: 8 ページ: 3566-3572
  • DOI: 10.1039/c3cp54245a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degeneration of amyloid-β fibrils by low temperature atmospheric pressure plasma in solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Takai, Gai Ohashi, Tomonori Yoshida, Karin Margareta Sorgjerd, Tamotsu Zako, Mizuo Maeda, Katsuhisa Kitano, Kentaro Shiraki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104 号: 2 ページ: 23701-23701
  • DOI: 10.1063/1.4861842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human prefoldin inhibits Aβfibrillation and contributes to formation of non-toxic Aβaggregates (2013)
  • 著者名/発表者名: K.M. Sörgjerd, T. Zako, M. Sakono, P.C. Stirling, M.R. Leroux, T. Saito, P. Nilsson, M. Sekimoto, T.C.Saido, M. Maeda
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 号: 20 ページ: 3532-3542
  • DOI: 10.1021/bi301705c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prefoldin protects neuronal cells from polyglutamine toxicity by preventing aggregation formation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tashiro E, Zako T, Muto H, Itoo Y, Sorgjerd K, Terada N, Abe A, Miyazawa M, Kitamura A, Kitaura H, Kubota H, Maeda M, Momoi T, Iguchi-Ariga SM, Kinjo M, Ariga H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 27 ページ: 19958-19972
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.477984
  • NAID: 120005323603
  • 査読あり
• [雑誌論文] A structure-toxicity study of Abeta42 reveals a new anti-parallel aggregation pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: Helene Vignaud, Tamotsu Zako他
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 11 ページ: e80262-e80262
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Surface- Biostructure Interaction Analysis using strong Metal-based Nanomagnets (2013)
  • 著者名/発表者名: Aline C.C. Rotzetter, Tamotsu Zako他
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 号: 46 ページ: 14117-14123
  • DOI: 10.1021/la4026427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of non-toxic Aβfibrils by small heat shock protein under heat-stress conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Sakono, Arata Utsumi, Tamotsu Zako, Tetsuya Abe, Masafumi Yohda and Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 430 号: 4 ページ: 1259-1264
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.12.059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photon counting histogram using numerical data of point spread function (2013)
  • 著者名/発表者名: Naofumi Terada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 3R ページ: 38001-38001
  • DOI: 10.7567/jjap.52.038001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscopic and photonic ultrastructural characterization of two distinct insulin amyloid states (2012)
  • 著者名/発表者名: Katarzyna Maria Psonka-antonczyk
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Science 巻: 13 号: 2 ページ: 1461-1480
  • DOI: 10.3390/ijms13021461
  • 査読あり
• [学会発表] Nanoparticles for sensitive bio-detection and bioimaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako
  • 学会等名: 2016 International Biomedical Interface Symposium
  • 発表場所: 台北医学大（台湾）
  • 年月日: 2016-03-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ナノ粒子を用いた高感度生体分子検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 座古 保
  • 学会等名: 第３回ISITナノ・バイオフォーラム
  • 発表場所: 福岡市産学連携交流センター（福岡県）
  • 年月日: 2016-02-15
  • 招待講演
• [学会発表] ナノ粒子を用いた生体分析化学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 座古 保
  • 学会等名: 第13回プラスモニクスシンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
  • 年月日: 2016-01-22
  • 招待講演
• [学会発表] Ultrasensitive detection of biomolecules using aggregation of functionalized gold nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako他
  • 学会等名: Pacifichem2015
  • 発表場所: ホノルル（USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 産業応用にむけた分子シャペロンタンパク質の機能探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 座古 保
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県）
  • 年月日: 2015-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] Biomolecule detection using functionalized nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako
  • 学会等名: The 21th Symposium of Young Asian Biochemical Engineers’Community
  • 発表場所: 春川（韓国）
  • 年月日: 2015-10-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nanoparticle engineering for sensitive bio-detection and bioimaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako
  • 学会等名: International Sympoisum of KSBB
  • 発表場所: Seoul（韓国）
  • 年月日: 2015-10-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 金ナノ粒子凝集を利用した、単一クラスター観察によるタンパク質アミロイド凝集体の高感度検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 座古 保 他
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] 金ナノ粒子凝集を利用した、タンパク質アミロイド凝集体の高感度検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 座古 保 他
  • 学会等名: 第75回分析化学討論会
  • 発表場所: 山梨大学（山梨県）
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] 抗体担持金ナノ粒子を用いた高感度アミロイドベータ凝集検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: Tong Bu,座古保他
  • 学会等名: 第66会日本生物工学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] プレフォルディンとの協調作用におけるグループII型シャペロニンC末端の機能解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 座古 保他
  • 学会等名: GE Life Sience Day
  • 発表場所: パシフィコ横浜 （神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-08-01
• [学会発表] 分子シャペロンタンパク質の新機能探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 座古 保
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] プレフォルディンとの協調作用におけるグループII型シャペロニンC末端の機能解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 座古 保他
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-27
• [学会発表] 分子シャペロンsHspの会合状態のアミロイドβ凝集への影響
  • 著者名/発表者名: 吉田 知識, 座古 保 他
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
• [学会発表] 分子シャペロンsHsp（small heat shock protein）の会合状態のアミロイドβ凝集への影響
  • 著者名/発表者名: 吉田 知識, 座古 保 他
  • 学会等名: 第６５回日本生物工学会年会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 分子シャペロンタンパク質の機構解明と機能探索
  • 著者名/発表者名: 座古 保
  • 学会等名: 九州大学未来化学創造センター ナノバイオアセンブリワークショップ
  • 発表場所: 福岡
  • 招待講演
• [学会発表] Formation of protein aggregates and their toxicity
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako
  • 学会等名: KIFIEE 2014 Meeting
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Chaperone engineering - New bio-functions of molecular chaperone protein
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Zako
  • 学会等名: KIFEE 2012
  • 発表場所: Tronheim (Norway)
  • 招待講演
• [学会発表] 分子シャペロンタンパク質の新しい機能探索
  • 著者名/発表者名: 座古 保
  • 学会等名: 第64回生物工学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸）
• [学会発表] The molecular chaperone prefoldin can modify the oligomerization of Amyloid-β and alter Amyloid-β cytotoxic effects
  • 著者名/発表者名: Karin Margareta Sorgjerd
  • 学会等名: Alzheimer’s association International conference
  • 発表場所: Vancouver (Canada)
• [学会発表] 分子シャペロンsHspの会合状態のアミロイドβ凝集への影響
  • 著者名/発表者名: 吉田 知識
  • 学会等名: 第85回日本生化学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（博多）
• [学会発表] オープンサンドイッチELISAによるアミロイドβオリゴマーの検出
  • 著者名/発表者名: 藤田 理知
  • 学会等名: 第85回日本生化学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（博多）