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2010 年度 実績報告書

ピロロキノリンキノンによるアミロイド蛋白質の選択的構造形成制御

研究課題

研究課題/領域番号 20360369
研究機関東京農工大学

研究代表者

早出 広司  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10187883)

研究分担者 池袋 一典  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70251494)
津川 若子  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (80376871)
ステファノ フェリ  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 助教 (90334474)
キーワードアミロイド / 蛋白質 / 構造制御 / バイオテクノロジ / 生体分子 / PQQ / 細胞毒性 / 膜感受性蛍光色素
研究概要

本研究で神経変性疾患の原因物質である3種の蛋白質、パーキンソン病の原因蛋白質であるαシヌクレイン、アルツハイマー病原因蛋白質であるβアミロイドおよびプリオン病の原因蛋白質であるプリオンに対し、凝集線維化を選択的に抑制するPQQ修飾ペプチドを開発することを目的としている。本年度は当初、1)プリオン、および2)βアミロイドに対して選択的に凝集線維化を抑制するPQQ修飾プリオン/βアミロイド部分ペプチドの設計・評価、の2項目を計画していた。一方、近年のアミロイド形成蛋白質の神経変性疾患とのかかわりにおいて、同蛋白質が形成する線維より、前段階で形成されるオリゴマが示す細胞毒性が重要であることが認識されてきた。そこで、これまでの知見をもとに、アミロイド形成蛋白質の示す細胞毒性に関してαシヌクレインを中心に簡易に評価する系を構築するとともに、これまでに得られたPQQ修飾部分ペプチドの効果について検討した。アミロイド蛋白質のオリゴマ形成による細胞毒性は非選択的なイオン透過を促すチャネル様構造の形成に伴うという知見をもとに、膜電位感受性蛍光色素を用いる簡便・迅速なアミロイド蛋白質の毒性評価系を構築し、この評価系が従来法と高い相関を示すことを明らかにした。さらに、αシヌクレインにおいて、C末端を欠如した切断体が最も毒性が高いことを示した。この系を用いることでPQQおよびPQQで修飾されたαシヌクレイン部分ペプチドを用いて、全長αシヌクレインおよび切断型シヌクレインの示す細胞毒性をきわめて効果的に毒性を抑制できることが示された。このようにPQQで修飾されたアミロイド蛋白質部分ペプチドによって、アミロイド蛋白質の線維化が抑制できるばかりでなく、細胞毒性も制御できることが示された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The inhibitory effect of pyrroloquinoline quinine on the amyloid formation and cytotoxicity of truncated alpha-synuclein2010

    • 著者名/発表者名
      J.Kim, R.Harada, M.Kobayashi, N.Kobayahi, K.Sode
    • 雑誌名

      Molecular Neurodegeneration

      巻: 20 ページ: 20

    • 査読あり
  • [学会発表] アミロイド形成蛋白質細胞毒性用蛍光バイオセンシングの開発2010

    • 著者名/発表者名
      金志勲, 戸田礼, 佐々木泰彦, 早出広司
    • 学会等名
      電気化学会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木)
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] The development of a novel theranostic platform for cytotoxicity evaluation of a myloid-forming neurodegenerative disease causative proteins2010

    • 著者名/発表者名
      J Kim, R Harada, N Kobayashi, KIkebukuro,K Sode
    • 学会等名
      Biosensor 2010
    • 発表場所
      イギリス グラスゴー
    • 年月日
      2010-05-26
  • [図書] Nanomedicince and the nervous system.以下の章を分担Biomolecular engineering for the regulation of alpha-synuclein nanostructure~toward the development of alpha-synuclein targeting nanomedicine~

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Kobayashi, Jihoon Kim, Koii Sode
    • 出版者
      Science Publishers

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公開日: 2012-07-19  

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