新しい中性子小角散乱測定法によるアミロイド線維中の蛋白質の構造解析

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K13730
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 藤原 悟 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (10354888)
• 研究協力者: 松尾 龍人 ; 河野 史明
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 中性子小角散乱 / 重水素化蛋白質 / アミロイド線維 / シヌクレイン

研究成果の概要

本研究は新しい中性子小角散乱の測定法を開発し、通常の測定では解析できない、不規則構造中の個々の蛋白質の構造解析を行うことを目的としている。そのために、様々な難病発症と関係する蛋白質の線維状異常凝集体（アミロイド線維）、特にパーキンソン病発症に関係する蛋白質α-シヌクレインのアミロイド線維について、これまで困難であった線維中のα-シヌクレインの構造解析を行った。この方法による実験から得られた散乱曲線のふるまいが理論と一致したことを確認し、この方法の実用性を実証した。得られた曲線の解析の結果、α-シヌクレインは線維中でも伸びた構造を取ることが示唆された。

自由記述の分野

生物物理学、量子ビーム科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、中性子小角散乱の新しい測定法を開発する。この方法により小角散乱曲線を歪める粒子間干渉効果を分離して個々の蛋白質の散乱曲線を解析することができる。この方法により初めてアミロイド線維のような配列の乱れた蛋白質凝集体中の個々の蛋白質の構造解析が可能となる。このように、この新しい測定法により、これまで解析することができなかった様々な不規則構造系の構造解析が可能となり、中性子小角散乱の有用性がさらに大きく広がるとともに、不規則構造系の研究の大きな進展が期待される。