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2023 年度 実績報告書

アミロイド核生成を誘起するタンパク質集合動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03224
研究機関神戸大学

研究代表者

茶谷 絵理  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00432493)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードアミロイド / 中間体 / 準安定 / ミスフォールディング
研究実績の概要

アミロイド線維の核形成は、アミロイドーシスの発症を決定づける重要な初期プロセスであると考えられる。本研究では、核が出現するまでにタンパク質分子がどのように集合し構造変化を経るのかを解明するために、核形成より先に生成する準安定なタンパク質集合構造(核前駆体)を捕らえ、構造特徴、生成プロセス、およびアミロイド核構造への転移の解析を行う。さらに核前駆体を生成するタンパク質が持つ構造やアミノ酸配列の特徴、さらに外部因子により与えられる影響を検討し、核前駆体が生成するために必要な条件や核前駆体が備えるべき構造的特徴を明らかにする。これらを通して疾病が発症する直前のタンパク質分子の動態を総合的に理解することを目的とする。
令和5年度は、インスリンのオリゴマーとプロトフィブリルが形成する過程を光散乱で経時追跡し、モデリングした結果を論文発表した。さらに、αシヌクレインの核前駆体について、電子顕微鏡観察や動的光散乱、超遠心分析を用いてサイズや分布量を解析するとともに、本前駆体がアミロイド線維生成反応の経路上にある中間体であるか否かについて判別を試みた。また、共同研究を通してレーザートラッピングを利用し、液滴状集合状態からのアミロイド形成過程の観察を行った。これに加え、中性子散乱を用いた低分子熱ショックタンパク質のαBクリスタリンがインスリン由来ペプチドの核前駆体と形成する複合体の構造解析の検討を研究協力者の協力を得ながら進めた。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ザガジグ大学(エジプト)

    • 国名
      エジプト
    • 外国機関名
      ザガジグ大学
  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      オーストラリア国立大学
  • [国際共同研究] 台湾国立陽明交通大学(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      台湾国立陽明交通大学
  • [雑誌論文] Fusion of amyloid ホイ with ferritin yields an isolated oligomeric ホイ-sheet-rich aggregate inside the ferritin cage2024

    • 著者名/発表者名
      Basudev Maity, Shiori Kameyama, Jiaxin Tian, Thuc Toan Pham, Satoshi Abe, Eri Chatani, Kazuyoshi Murata, Takafumi Ueno
    • 雑誌名

      Biomater Sci.

      巻: 12 ページ: 2408-2417

    • DOI

      10.1039/d4bm00173g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic modeling of amyloid oligomer and protofibril formation in bovine insulin2024

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yuzu, Hiroshi Imamura, Takuro Nozaki, Yuki Fujii, Shaymaa Mohamed Mohamed Badawy, Ken Morishima, Aya Okuda, Rintaro Inoue, Masaaki Sugiyama, Eri Chatani
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol.

      巻: 436 ページ: 168461

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2024.168461

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Oligomerization and aggregation of NAP-22 with several metal ions2024

    • 著者名/発表者名
      Shohei Maekawa, Keisuke Yuzu, Eri Chatani, and Kenichi Morigaki
    • 雑誌名

      Neurosci Lett.

      巻: 821 ページ: 137623

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137623

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hyper thermostability and liquid-crystal-like properties of designed alpha-helical peptide nanofibers2023

    • 著者名/発表者名
      Minami Kurokawa, Tomoya Ohtsu, Eri Chatani, Atsuo Tamura
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 127 ページ: 8331-8343

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c03833

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variations in the protein hydration and hydrogen-bond network of water molecules induced by the changes in the secondary structures of proteins studied through near-infrared spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Mika Ishigaki, Yoshiki Kato, Eri Chatani, Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 127 ページ: 7111-7122

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c01803

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of fibril nucleation in micrometer-sized protein condensates and suppression of Sup35NM fibril nucleation by liquid-liquid phase separation2023

    • 著者名/発表者名
      Mao Fukuyama, Suguru Nishitani, Yoko Maruyama, Taiki Ozawa, Shunsuke Tomita, Yumiko Ohhashi, Motohiro Kasuya, Masao Gen, Eri Chatani, Kentaro Shiraki, Akihide Hibara
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 95 ページ: 9855-9862

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.3c00766

    • 査読あり
  • [学会発表] Optical trapping and single droplet formation of lysozyme at solution surface2024

    • 著者名/発表者名
      Yi-Sian Chien, Po-Wei Yi, Ching-Yang Lin, Shuichi Toyouchi, Keisuke Yuzu, Eri Chatani, Hiroshi Masuhara
    • 学会等名
      第71回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] ウシ由来インスリンのアミロイド核形成に見られるオリゴマーおよびプロトフィブリル形成機構2023

    • 著者名/発表者名
      柚佳祐、今村比呂志、野崎拓郎、藤井悠生、守島健、奥田綾、井上倫太郎、杉山正明、茶谷絵理
    • 学会等名
      第23回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] ドデシル硫酸ナトリウム共存下でのαシヌクレイン凝集反応の多様性2023

    • 著者名/発表者名
      北野さくら、柚佳祐、笹田航、木村哲就、茶谷絵理
    • 学会等名
      第23回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] トランスサイレチン49-127断片のアミロイド線維形成反応における野生型と変異体の比較2023

    • 著者名/発表者名
      中尾 星哉、柚 佳祐、松村 美里、大橋 祐美子、茶谷 絵理
    • 学会等名
      第23回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] タウ液滴の凝集に対する酸化還元状態の影響の解析2023

    • 著者名/発表者名
      道上佑希、益井歩未、大橋祐美子、柚佳祐、山口圭一、後藤祐児、河田康志、茶谷絵理
    • 学会等名
      第23回 日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] アルファシヌクレイン凝集の長時間測定に向けた水中マイクロ流体デバイスの観察2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤安里、小澤大樹、柚佳祐、大橋祐美子、茶谷絵理、福山真央
    • 学会等名
      令和5年度 化学系学協会東北大会
  • [学会発表] 酵母プリオンタンパク質の液液相分離がアミロイド核生成に与える影響の評価2023

    • 著者名/発表者名
      福山 真央 、西奈美 卓、冨田 峻介、大橋 祐美子、小澤大樹, 玄大雄, 粕谷 素洋、茶谷 絵理、丸山洋子、白木 賢太郎、火原 彰秀
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第48回研究会
  • [学会発表] タンパク質濃縮相からのアミロイド核生成解析に向けた濃縮相サイズ調節法2023

    • 著者名/発表者名
      小澤大樹、川上純佳、佐藤安里、大橋祐美子、茶谷絵理、丸山洋子、白木賢太郎、火原彰秀、福山真央
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第48回研究会
  • [学会発表] Molecular mechanism of early inhibition of amyloid formation by ホアB-crystallin2023

    • 著者名/発表者名
      國尾佑貴、柚佳祐、山本直樹、森島健、奥田綾、井上倫太郎、杉山正明、Junna Hayashi, John A. Carver、茶谷絵理
    • 学会等名
      第61回 日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Mechanistic modeling of amyloid oligomer and protofibril formation of bovine insulin2023

    • 著者名/発表者名
      柚佳祐、今村比呂志、野崎拓郎、藤井悠生、守島健、奥田綾、井上倫太郎、杉山正明、茶谷絵理
    • 学会等名
      第61回 日本生物物理学会年会
  • [学会発表] Optical-force induced spatiotemporal formation of a single liquid-like droplet of α-synuclein and subsequent maturation into amyloid fibrils2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yuzu, Ching-Yang Lin, Chih-Hao Huang, Po-Wei Yi, PinXun Huang, Hiroshi Masuhara
    • 学会等名
      16th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] アミロイド線維の生成場としての液滴の理解2023

    • 著者名/発表者名
      茶谷絵理、大橋祐美子、福山真央
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化条件下におけるタウ液滴の凝集機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      道上佑希、大橋裕美子、益井歩未、柚佳祐、山口圭一、河田康志、茶谷絵理
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 液-液相分離に高い温度感受性をもたらすSup35天然変性領域の局所構造2023

    • 著者名/発表者名
      大橋 祐美子、西奈美 卓、白木 賢太郎、茶谷 絵理
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化、還元条件下におけるタウ液滴の凝集機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      道上佑希、大橋裕美子、益井歩未、柚佳祐、山口圭一、河田康志、茶谷絵理
    • 学会等名
      神戸大学研究基盤センター 若手フロンティア研究会2023

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公開日: 2024-12-25  

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