生体膜上におけるアミロイド性タンパク質の結晶多形現象の解明と制御方法の確立

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760539
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 島内 寿徳 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (10335383)
• 研究協力者: 後藤 祐児 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (40153770) ; 野田 実 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (20294168)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: メンブレン・ストレスバイオテクノロジー / 生体膜 / アミロイド / 多形 / スフェルライト

研究概要

アミロイド線維形成は結晶化現象との類似性がある。事前に形成したアミロイドを超音波処理して得た断片は種晶(seeds)の役割を担う.seedsはモデル生体膜であるリポソームの共存条件において多様な伸長挙動を示した.特に,酸化ストレスやそれによって生成する酸化脂質が共存する場合,星状の球状アミロイド(スフェルライト)が形成されることが分かった.したがって,リポソーム膜がアミロイドの多形を決めていることが示唆された.

研究成果

• [雑誌論文] Laser-induced propagation and destruction of amyloidβ(1-40) fibrils (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yagi, D. Ozawa, K. Sakurai, T. Kawakami, H. Kuyama, O. Nishimura, T. Shimanouchi, R. Kuboi, H. Naiki, Y. Goto
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 285(25) ページ: 19660-19667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring of Membrane Damages by Dialysis Treatment: Study with Membrane Chip Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, E. Oyama, H. Ishii, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: Desalination and Water Treatment 17 ページ: 45-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catechol derivatives inhibit the fibril formation of amyloid-βpeptides (2010)
  • 著者名/発表者名: H.T. Vu, T. Shimanouchi, H. Yagi, H. Umakoshi, Y. Goto, R. Kuboi
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 109 ページ: 629-634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Amyloid-βfibrils with Aqueous Two-Phase System: Implications of Fibrils Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, N. Shimauchi, K. Nishiyama, H.T. Vu, H. Yagi, Y. Goto, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: Solv. Extr. Res. Dev. Japan 17 ページ: 121-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Microbolometer of Bio-Thermochemical Sensor Immobilized Liposome for Detection of Causative Protein of Alzheimer's Disease (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Noda, T. Asai, T. Shimanouchi, K. Yamashita, H. Umakoshi, M. Okuyama, R. Kuboi
  • 雑誌名: Amyloid Beta, Procedia. Chem. 1 ページ: 1071-1074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aβ/Cu-Oxidation of Cholesterol on Liposome Membrane (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, M. Tasaki, H.T. Vu, H. Ishii, N. Yoshimoto, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 109 ページ: 145-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membranomics Research on Interactions between Liposome Membranes with Membrane Chip Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, E. Oyama, H. Ishii, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: Membrane 34(6) ページ: 342-350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of interaction between liposome membranes induced by stress condition: Utilization of liposomes immobilized on indium tin oxide electrode (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii, T. Shimanouchi, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 108(5) ページ: 425-428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcein permeation across phosphatidylcholine bilayer membrane: Effect of membrane fluidity, liposome size and immobilization (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, H. Ishii, N. Yoshimoto, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: Coll. Surf. B 73(1) ページ: 156-160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inversion of the Configuration of A Single Stereocenter in A β-Heptapeptide Leads to Drastic Changes in Its Interaction with Phospholipid Bilayers (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, P. Walde, J. Gardiner, S. Capone, D. Seebach, R. Kuboi
  • 雑誌名: Chem. Bio. Chem. 10 ページ: 1978-1981
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of intact liposomes on solid surfaces: a quartz crystal microbalance study (2009)
  • 著者名/発表者名: H.T. Vu, T. Shimanouchi, H. Ishii, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: J. Coll. Int. Sci. 336(2) ページ: 902-907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic Study on Giant Vesicle Formation with Electroformation (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 雑誌名: Langmuir 25(9) ページ: 4835-4840
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脂質膜界面特性に基づくベシクル形成制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 馬越大, 久保井亮一, 石井治之, 吉本則子
  • 雑誌名: 化学工学会 ページ: 107-114
• [雑誌論文] メンブレン・ストレスバイオテノロジーとアルツハイマー病診断 (2009)
  • 著者名/発表者名: 馬越大、島内寿徳、久保井亮一
  • 雑誌名: 分離技術 39(2) ページ: 109-114
• [雑誌論文] A Bio-Thermochemical Micro- bolometer with Immobilized Intact Liposome on Sensor Solid Surface (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Noda, T. Shimanouchi, M. Okuyama, R. Kuboi
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 135(1) ページ: 40-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] メンブレン・ストレスバイオテノロジー(MSB)の新展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保井亮一、馬越大、島内寿徳
  • 雑誌名: 膜(Membrane) 33(6) ページ: 302-309
• [学会発表] アミロイド性タンパク質の抽出/分析のためのリポソームの設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 大山恵奈, 嶋内直哉, 大西諒, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 第28回溶媒抽出討論会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] アミロイド性タンパク質の表面特性解析～メンブレンチップ解析の利用～(その1) (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, Huong Thi Vu, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 生物工学会
  • 発表場所: 名古屋大
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] メンブレンチップによる脂質膜上におけるアミロイド形成のモニタリング(その2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, Huong Thi Vu, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 生物工学会
  • 発表場所: 名古屋大
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] 脂質膜上におけるアミロイド形成と多形(その3) (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 嶋内直哉, 大西諒, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 生物工学会
  • 発表場所: 名古屋大
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] リポソーム膜上の自己集合挙動を利用するAβ分離～金属アフィニティー固定化リポソームクロマトグラフィー～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 馬越大, 島内寿徳, 久保井亮一
  • 学会等名: 分離技術会年会
  • 発表場所: 明治大
  • 年月日: 2009-06-13
• [学会発表] 生理活性物質によるアミロイド可溶化プロセスの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, Huong Thi Vu, 大西諒, 松本匡晴, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 分離技術会年会
  • 発表場所: 明治大
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] 脂質膜界面におけるアミロイド性タンパク質の晶析現象 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 嶋内直哉, 大西諒, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 分離技術会年会
  • 発表場所: 明治大
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] アミロイド性タンパク質の分子内水素結合安定性評価を目指したリポソーム水晶振動子法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, Huong Thi Vu, 石井治之, 嶋内直哉, 大西諒, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 膜学会年会
  • 発表場所: 東京理科大
  • 年月日: 2009-05-21
• [学会発表] 固体基板上へのリポソームの安定な固定化～メンブレンチップの創製～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, H.T. Vu, 馬越大, 久保井亮一, 森田誠一
  • 学会等名: 化学工学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 20080924-20080926
• [学会発表] Amyloid Fibril Formation on Biomembrane: Analysis Using Membrane Chip System (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, H.T. Vu H. Ishii, E. Oyama, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 学会等名: The 10th General Seminar of JSPS-VAST Core University Program
  • 発表場所: 大阪JICA
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] Membrane Chipを用いたタンパク質の構造異常性の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 石井治之, 大山恵奈, Huong Thi Vu, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 膜学会シンポジウム2008
  • 発表場所: 大阪大
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] Liposomeのナノ界面における晶析現象を利用したアミロイドβタンパク質の新規な抽出・分離技術の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 嶋内直哉, 西山圭一, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 2008年度溶媒抽出学会年会
  • 発表場所: 上智大
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] Separation and analysis for Aβpeptides based on recognition function of abnormal biomembrane ~Membrnae chip analysis can brighten a potential aspect of Alzheimer's disease~ (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, H. Ishii, E. Oyama, T.H. Vu, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 学会等名: International Conference on Separation Science and Technology 08
  • 発表場所: 日本, 山梨
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] 透析操作による血中膜成分の表面状態への影響～モデル系による検討～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 島内寿徳, 大山恵奈, 馬越大, 久保井亮一
  • 学会等名: 化学工学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] Development of separation and analytic method for Aβpeptide based on recognition function of abnormal biomembrane ~Membrnae chip analysis can brighten a potential aspect of Alzheimer's disease~ (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, H. Ishii, T.H. Vu, K. Nishiyama, H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 学会等名: The 1st International Seminar on Process Chemistry 08
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2008-07-28
• [学会発表] Membrane chip analysis: development of separation and analytic method for Aβpeptideand membrane abnormality (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shimanouchi, H. Ishii, T.H. Vu H. Umakoshi, R. Kuboi
  • 学会等名: Liposome Research Days 2008
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2008-07-20
• [図書] PHARM TECH JAPAN(メンブレン・ストレスバイオテノロジー(MSB)の新展開, 24(8)) (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保井亮一、馬越大、島内寿徳
  • 総ページ数: 1573-1575
• [産業財産権] 複合化導電性高分子およびその製造法並びにそれを用いたガスセンサー (2009)
  • 発明者名: 久保井亮一, 島内寿徳, 森田誠一
  • 権利者名: 久保井亮一
  • 産業財産権番号: 技術特許・2003-054590(公開)
  • 取得年月日: 2009-04-26
• [産業財産権] 誘電泳動による微粒子の状態の測定法 (2008)
  • 発明者名: 安達稔, 久保井亮一, 小寺富士, 島内寿徳
  • 権利者名: クラスターテクノロジー株式会社
  • 産業財産権番号: 技術特許・2008-505083
  • 出願年月日: 2008-09-10