「PrPC→PrPSc」変換機構とプリオン構築原理のβへリックスモデルからの解析

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06621
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 萩原 健一 国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (40192265)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: プリオン / アミロイド / βヘリックス / 蛋白質凝集 / 感染症

研究成果の概要

プリオン病(伝達性海綿状脳症）は、神経細胞に存在する正常型プリオン蛋白質（PrPC）の立体構造が何らかの原因によって別の形へ変わり、生じた異常型プリオン蛋白質（PrPSc）が凝集して、神経細胞が損傷する難病である。PrPScの立体構造はよくわかっていないが、興味深いモデル構造が提唱されている。本研究はモデルを念頭に、PrPScの立体構造を理解するための生化学実験を進めた。その結果、研究代表者が当初に有望であると推察したモデルは、実験結果に必ずしも合致しないことがわかった。また、PrPCのアミノ酸配列の一部を欠失させたPrPC改変体が凝集体を形成しやすいことを見い出した。

自由記述の分野

生化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

PrPScのβヘリックスモデルを念頭に、PrPSc凝集体の構築原理を理解するための研究を進めた。その結果、実験データは想定したβヘリックスモデルに必ずしも合致せず、むしろ、近年解明されつつあるPrPSc以外の蛋白質（シヌクレイン、TDP-43、など）の凝集体構造やPrPScの新たに提唱されているモデルに概して矛盾しないものとなった。想定に反する結果だが、新たな視点が開けた。また、凝集体を形成しやすいPrPC改変体を新たに見い出し、この改変体はPrPScモデル構造研究への応用が期待できる。プリオン病の有効な治療薬の開発は容易ではないが、PrPScの構造研究はその道筋に繋がると考えられる。