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天然変性タンパク質αシヌクレインの構造生物学研究と機能解明

公募研究

研究領域天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現
研究課題/領域番号 22113513
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関鳥取大学

研究代表者

河田 康志  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (40177697)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2011年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2010年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード天然変性蛋白質 / αシヌクレイン / GroES / アミロイド線維 / メカニズム / NMR / 遺伝子変異体解析 / 構造変化
研究概要

天然変性タンパク質と人工的に作り出した変性タンパク質の構造特性とアミロイド線維形成(コンフォメーション変化)について更なる継続的な研究を行い,以下のような成果を得た。
1:天然変性タンパク質αシヌクレインのアミロイド線維形成
天然変性タンパク質として代表的なαシヌクレインはアミロイド線維を形成し,パーキンソン病を発症する原因タンパク質である。このアミロイド線維の核部位に対する抗体を用いてαシヌクレインのアミロイド線維形成抑制について調べた。その結果,αシヌクレインに対してモル比で1/20量の抗体が存在するとアミロイド線維形成が抑制されることが分かった。このことは,抗体はアミロイド線維形成途中のオリゴマー分子種を特異的に認識して阻害効果を呈していることが考えられ,アミロイド線維形成機構についての新たな示唆が示された。
2:変性させたGroESタンパク質のアミロイド線維形成中間体の同定とアミロイド線維形成機構の解明
塩酸グアニジン中で完全に変性し,ランダム構造となったGroESタンパク質のNMR構造を明らかにするとともに,そのアミロイド線維形成反応の初期構造を同定することに成功した。GroESタンパク質は時間の経過とともにランダム構造からアミロイド線維核を形成するが,その初期に,Asn-Gly部位においてペプチド結合が主鎖から側鎖に転移が起こることを明らかにした。その部位のAsn残基をAla残基に変異させると転移中間体が観測されず,アミロイド線維の形成が抑制されたことからも裏付けられている。このAsn-Glyの構造転移が引き金となってアミロイド線維核形成を誘導していることは,天然変性タンパク質の特徴の一つとして大いに注目される。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Covalent structural changes in unfolded GroES that lead to amyloid fibril formation detected by NMR : Insight into intrinsically disordered proteins2011

    • 著者名/発表者名
      Hisanori Iwasa, Shunsuke Meshitsuka, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 286 号: 24 ページ: 21796-21805

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.228445

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Aβ fibrillization inhibitory effect by a PEG-peptide conjugate based on an Aβ peptide fragment with intramolecular FRET2011

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Sakurai, Tomoki Iwasaki, Takashi Okuno, Yasushi Kawata, Naoki Kise
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 47 号: 16 ページ: 4709-4711

    • DOI

      10.1039/c0cc05668e

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of short peptide fragments from α-synuclein fibril core identifies a residue important for fibril nucleation : A possible implication for diagnostic applications2010

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yagi, Hideki Takeuchi, Shiho Ogawa, Naomi Ito, Isao Sakane, Kunihiro Hongo, Tomohiro Mizobata, Yuji Goto, Yasushi Kawata
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta/Proteins and Proteomics

      巻: 1804 ページ: 2077-2087

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaperonin-encapsulation of proteins for NMR2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tanaka, Yasushi Kawata, Gottfried Otting, Nicholas E.Dixon, Katsumi Matsuzaki, Masaru Hoshino
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta/Proteins and Proteomics

      巻: 1804 ページ: 866-871

    • NAID

      120001981960

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 天然変性蛋白質a-synucleinのアミロイド線維伸張直接観察2011

    • 著者名/発表者名
      八木寿梓, 武内英樹, 水野愛子, 河田康志, 後藤祐児
    • 学会等名
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2011-06-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Role of natively unstructured polypeptide : Molecular chaperone GroEL and alpha-synuclein2011

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawata
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Intrinsically Disordered Proteins
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2011-01-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bio.tottori-u.ac.jp/~prot/main.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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