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2018 年度 実績報告書

新たなpH一定のシミュレーションによるアミロイドβのオリゴマー形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18531
研究機関分子科学研究所

研究代表者

伊藤 暁  分子科学研究所, 理論・計算分子科学研究領域, 助教 (90595381)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードアミロイド / 分子シミュレーション
研究実績の概要

昨年度に引き続きアミロイドベータペプチド(Abeta)の二量体形成に関する研究を行った。二量体形成はAbetaのオリゴマー形成過程の初期過程である。アルツハイマー病との関連が指摘されているオリゴマーがどのように形成されるのかを明らかにする上で、二量体形成の詳細に関する理解は不可欠である。Abetaにはアミノ酸数が40残基のもの(Abeta40)と42残基のもの(Abeta42)があり、Abeta42の方がオリゴマーを形成しやすいことが知られている。二種類のAbetaの二量体形成の違いを調べることで、オリゴマー形成を引き起こす鍵となる要素を明らかにすることができると考える。そのために、Abeta40及びAbeta42のそれぞれに関して、二分子を水中に入れた系のクーロンレプリカ置換分子動力学シミュレーションを行った。昨年度までのシミュレーション結果で、Abeta42の方がAbeta40よりもベータヘアピン構造を形成しやすいことが分かった。今年度は統計量を増やして結果の信頼性を高めるために、追加のシミュレーションを行った。昨年度までの結果と同様に、Abeta42の方がベータヘアピン構造を形成しやすいことを確認しました。さらに、新たにAbeta42の方がベータヘアピンを形成するために重要なアミノ酸残基の特定に成功した。これらの残基を置換することでAbeta42のオリゴマー形成を抑制できると考えており、アルツハイマー病の治療薬開発に重要な知見を与えることができると期待している。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Effects of a Hydrophilic/Hydrophobic Interface on Amyloid-β Peptides Studied by Molecular Dynamics Simulations and NMR Experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Itoh Satoru G.、Yagi-Utsumi Maho、Kato Koichi、Okumura Hisashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 123 ページ: 160~169

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b11609

    • 査読あり
  • [学会発表] 水溶液表面及び水中でのAβ単量体に関する 分子動力学シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 暁、奥村 久士
    • 学会等名
      第21回理論化学討論会
  • [学会発表] Aβ40とAβ42の二量体形成における違いに関する理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 暁、奥村 久士
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Molecular dynamics simulations of a full-length amyloid-β peptide at a hydrophobic/hydrophilic interface2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru G. Itoh
    • 学会等名
      The 22th International Annual Symposium on Computational Science and Engineering
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ハミルトニアンレプリカ置換分子動力学シミュレーションによるAβ40 とAβ42 の二量体形成2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 暁、奥村 久士
    • 学会等名
      第32回分子シミュレーション討論会
  • [学会発表] Oligomer formation of Aβ(29-42) by Coulomb replica-permutation molecular dynamics simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru G. Itoh, Hisashi Okumura
    • 学会等名
      Asian Biophysics Association Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] アミロイドβペプチドの全原子分子動力学シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤暁
    • 学会等名
      第1回松山道後・分子論セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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