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2019 年度 研究成果報告書

アモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に伴う熱揺らぎの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 17K07363
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

笹原 健二  大阪大学, 蛋白質研究所, 特任講師(常勤) (20432495)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードアミロイド線維 / アミロイドーシス / 蛋白質凝集
研究成果の概要

3つの蛋白質(鶏リゾチーム、β2ミクログロブリン、α-シヌクレイン)を用い、蛋白質の構造揺らぎとアミロイド線維形成との関係を調べた。実験系において、蛋白質の構造揺らぎは、加熱とポリリン酸の添加によって制御した。ポリリン酸の蛋白質分子への結合によって、蛋白質の溶解度は著しく減少し、溶解限界領域で蛋白質分子は構造揺らぎの大きな状態となった。攪拌などの摂動によって揺らぎの状態からアミロイド線維形成が効率よく誘導されることを明らかにした。蛋白質の構造揺らぎに基づいたアミロイド線維形成モデルを示した。

自由記述の分野

蛋白質科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

蛋白質は、大きく二つの凝集体を形成する。規則構造を持たないアモルファス凝集と規則的なクロスβシート構造を持つアミロイド線維である。生体内でのアミロイド線維の沈着は、アルツハイマー病、パーキンソン病、Ⅱ型糖尿病、プリオン病など数々の深刻な病気に関わることで注目されている。本研究では、蛋白質の構造揺らぎに着目して、天然状態にある蛋白質がアミロイド線維を形成する機構、及びアモルファス凝集を回避してアミロイド線維が形成される機構を明らかにした。蛋白質の構造揺らぎの概念を導入した新たなアミロイド形成モデルを示した。結果は、アミロイド病の治療や予防に結び付き、また早期診断にも応用可能である

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公開日: 2021-02-19  

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