タウ蛋白質の立体構造解析に基づくタングル形成機構の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13680752
• 研究機関: 大阪薬科大学
• 研究代表者: 石田 寿昌 大阪薬科大学, 薬学部, 教授 (00111021)
• 研究分担者: 箕浦 克彦 大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (10278591) ; 友尾 幸司 大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (70257898) ; 尹 康子 大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (50257896)
• キーワード: タウ蛋白質 / タングル形成機構 / 立体構造解析

研究概要

1)完全長タウ蛋白質、タウ関連機能ドメインならびにマイクロチュブル結合ドメインの結晶作成と結晶学的データの収集ならびに構造解析(石田、戸、友尾)
結晶化条件の検索を精力的に行った結果、タウ蛋白質中に含まれ、タングル形成に不可欠な4回繰り返しマイクロリューブル結合ドメイン構造(R1〜R4)のR3ドメインについてGST(glutathione-s-transferase)蛋白との融合として結晶化に成功し、Spring-8の放射光を用いてX線回折強度データ測定した。現在、構造解析中である。
(2)マイクロチュブル結合ドメインの溶液構造解析(石田、箕浦)
4種類全てのマイクロチュブル結合ドメイン(R1〜R4)の水溶液中ならびにトリフルオロエタノール中での立体構造をNMRにより解析し、前者の場合フレッキシブルなランダム構造を、後者の場合両親媒性のヘリックス構造を形成することを明らかにした。現在、リン脂質環境下での構造解析を行っている。
(3)マイクロチュブル結合ドメイン間の相互作用解析(石田)
Wild-typeおよび3種類のミュータント(N279K, P301L, and S305N)のマイクロチュブル結合ドメインミュータント間の相互作用をBIAcoreを用いて解析し、各変換されたアミノ酸残基のタングル形成のおける重要性を明らかにした。現在は、PKNを用いてタウ蛋白質をリン酸化させ、分子間結合に及ぼす影響を調べている。

研究成果

• [文献書誌] K.Minoura, K.Tomoo, T.Ishida, H.Hasegawa, M.Sasaki, T.Taniguchi: "Amphipathic Helical Behavior of the third Repeat Fragment in the Tau Microtubule-Binding Domain, Studied by ^1H-NMR Spectroscopy"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 294. 210-214 (2002)
• [文献書誌] T.-M.Yao, Tomoo, Y.In, H.Hasegawa, M.Sasaki, T.Taniguchi, T.Ishida: "Aggregation Analysis of Microtubule Binding Domain in Tau Protein by Spectroscopic Method"J. Biochem.. (in press). (2003)
• [文献書誌] K.Minoura, K.Tomoo, H.Hasegawa, M.Sasaki, T.Taniguchi, T Ishida: "Solvent-dependent conformation of the third repeat fragment in microtubule-binding domain of tau protein, analyzed by ^1H-NMR spectroscopy and molecular modeling calculation"Bull. Chem. Soc. Jpn. 76(in press). (2003)