| 研究課題/領域番号 |
19K06513
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
溝端 知宏 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (50263489)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 分子シャペロン / グラム陰性細菌 / ペリプラズム / アミロイド線維 / 機能的変性蛋白質 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では大腸菌のペリプラズムにおいて低pH時に酸変性し，その変性構造を分子シャペロン機能実現に活用する２種の蛋白質，HdeAとHdeBが同じ低pH条件でアミロイド線維に類似した規則正しい線維状沈殿を形成する現象に注目し，線維化と分子シャペロン機能との関連解明，線維を形成する条件と線維形態との相関関係の解明や線維形成反応の速度論的性質の解析と理解を，各種分光法，透過型電子顕微鏡解析法などを駆使して進める。
令和２年度の主要な研究実績としては以下のものを挙げる。
1．HdeA，HdeBの線維化反応に影響を及ぼす金属イオンの効果：実験の結果，低pH条件で観測されるHdeAとHdeBの線維化反応は反応が促進されるpH条件や塩濃度条件などに様々な共通点が確認された。特に，本年度は両者の線維化反応が溶液中の陽イオン，とりわけカルシウムイオンの存在に大変敏感である事，そしてサブユニット内のジスルフィド結合の有無に応じて線維化反応が敏感に変化することを突き止めた。HdeBについては更にこのカルシウムイオン，ジスルフィド結合の有無に対する感受性は線維形成反応の速度論的性質にも影響を及ぼすことが確認された。
2．HdeAの線維化反応に影響を及ぼす各種低分子化合物の同定：HdeAが低pHで線維化する現象を将来的に病原性大腸菌の予防・治療薬ターゲットにする事を視野に入れ，HdeAの線維化反応を促進，または抑制する効果を見せる低分子化合物の選択を試みたところ，本年度はHdeAの線維化反応を促進，または抑制するおよそ14種類の候補化合物を同定することに成功した。それぞれの化合物について，HdeAの線維化に影響を及ぼす分子メカニズムの解明に向けて実験を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
HdeAとHdeBの線維化反応と分子シャペロンとしての機能における類似点，相違点の解明が想定以上のペースで進み，更にカルシウムイオンの効果やジスルフィド結合の有無、低分子化合物投与の影響など、具体的な線維化反応の分子機構に関する手がかりを得ているため、研究開始当初に想定していたペースト比べ，かなり速い進度で研究を進めていると感じている。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究最終年度は引き続きHdeA、及びHdeBの線維化反応が様々なイオン，溶液条件，低分子化合物の有無に対しどのような影響を受けるかを詳細に解析し、その結果を通して線維化と機能的変性蛋白質との相関解明を進める。同時に，研究の視点を大腸菌のペリプラズム内環境にも向け，ペリプラズム内でのHdeA, HdeB の線維化反応を可視化し，追跡する事を試みる。
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