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2017 年度 実績報告書

天然変性タンパク質の分子シールド効果を応用したタンパク質凝集抑制剤

研究課題

研究課題/領域番号 16K14707
研究機関名古屋大学

研究代表者

廣明 秀一  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (10336589)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード天然変性タンパク質 / 化学シフト / アミド水素 / 温度依存性 / 分子シールド効果
研究実績の概要

応募者はヒトゲノム由来天然変性タンパク質(IDP)と、その部分ペプチドに、他の酵素の凍結融解または凍結乾燥―再溶解に伴う失活に対する保護効果を見だした。IDPの持つ分子シールド効果に着目して、機構に関する研究を行った。
本年度は、ALアミロイドーシスの原因タンパク質である凝集性の高いVLドメインと、2種の市販の抗体医薬品、ならびにAβ(1-42)に対する凝集阻害を観察した。VLドメインについては、凝集の分子機構の研究が進んでいるVL(BRE)、VL(REI)、VL(BRE-N45K)、VL(BRE-D50E)の試料を準備した。抗体については、Panitumumab、Omalizumabを入手した。しかしこれらはいずれも、応募者が行った実験系では、37℃付近で、数日で観測可能な凝集を観察できず、従ってIDPによる凝集阻害実験も成立しなかった。Aβ(1-42)に対しては、試した3種類のIDPのうち、希薄な濃度(25 μM)で、D10(44アミノ酸)に顕著な、FK20(20アミノ酸)に中程度の凝集阻害効果を確認した。E1(40アミノ酸)に凝集阻害効果は見られなかった。
上述のようにIDPが有するかもしれない分子シールド効果について、より幅広く研究するために、タンパク質がIDPかどうかを決定するための、簡便で高精度な測定法を開発した。これまで、アミド水素信号のHSQCスペクトル上の化学シフトの分散のみによる方法(誤答率が高い)か、1H-15Nの異種核オーバハウザ効果を測定する手法(測定時間が長時間必要)の二つがあり、それぞれ欠点があった。我々の方法では、HSQCを異なる温度(最低で2点)で測定し、アミド水素信号の化学シフトの温度依存性を求め、従来法(化学シフトの範囲)に組合わせて、温度依存性それが-3.6ppb/K よりも小さいものを、IDPとした。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Discovery of Cryoprotective Activity in Human Genome-Derived Intrinsically Disordered Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Naoki、Goda Natsuko、Shimizu Kana、Fukuchi Satoshi、Ota Motonori、Hiroaki Hidekazu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 ページ: 401~401

    • DOI

      10.3390/ijms19020401

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Common molecular pathogenesis of disease-related intrinsically disordered proteins revealed by NMR analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Shigemitsu Yoshiki、Hiroaki Hidekazu
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 163 ページ: 11~18

    • DOI

      10.1093/jb/mvx056

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトタンパク質由来天然変性ペプチドを用いた細胞凍結保存2017

    • 著者名/発表者名
      合田名都子、松尾直紀、廣明秀一
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] ヒトタンパク質由来天然変性ペプチドが示す凍結保護作用2017

    • 著者名/発表者名
      合田名都子、松尾直紀、廣明秀一
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [図書] Chapter 21: Protein-ligand interactions studied by NMR, in “Experimental Approaches of NMR Spectroscopy ‐ Methodology and Application to Life Science and Materials Science”2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hidekazu、Daisuke Kohda
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-10-5965-0
  • [備考] 医療応用を志向したタンパク質の凍結保護剤

    • URL

      http://www.aip.nagoya-u.ac.jp/unite/jp/detail/0000153.html

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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