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2009 年度 実績報告書

一線維リアルタイム観察に基づくアミロイド線維形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21370044
研究機関大阪大学

研究代表者

後藤 祐児  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (40153770)

研究分担者 櫻井 一正  大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (10403015)
キーワードアミロイド蛋白質 / 脳神経疾患 / 透析アミロイドーシス / 脳神経疾患 / アルツハイマー病 / 糖尿病 / 蛍光顕微鏡 / NMR
研究概要

透析アミロイドーシスの原因となるβ2ミクログロブリン、アルツハイマー病の原因となるアミロイドβ、II型糖尿病の原因となるIslet Amyloid Polypeptide (IAPP)を材料として、全反射蛍光顕微鏡による一線維・リアルタイム解析を行い、アミロイド超分子構造の形成機構を探った。これと並行して、溶液NMRと重水素交換反応を組み合わせた構造解析を行い、アミロイド中間体の立体構造を解析した。
(1) 全反射蛍光顕微鏡によるアミロイド線維形成反応の一線維・リアルタイム観察:全反射蛍光顕微鏡を用いて、アミロイド超分子構造形成の分子機構を研究した。特にアミロイドβを用いて、レーザー光によるアミロイドの損傷と爆発的増殖:線維形成の直接観察を進めた。レーザーエネルギーに対して、弱いときはアミロイドの増殖、強いときは崩壊が起き、全体でベル型の依存性を示すことを明らかにした。
(2) 溶液NMRによる線維中間体の解析:重水素交換-溶液NMR解析によって、β2ミクログロブリンの線維形成中間体を解析した。線維の側面に結合した初期中間体の蓄積すること、このような中間体ではまだ水素結合は形成されておらず、重水素交換からも保護されていないことを明らかにした。
(3) マイクロプレートリーダの活用:マイクロプレートリーダを購入したことにより、アミロイドのアッセイが容易になった。超音波処理と組み合わせ、多検体に対して、超高速で簡便にアミロイド線維を作製する方法を開発した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Critical role of interfaces and agitation on the nucleation of Aβ amyloid fibrils at low concentrations of Aβ monomers2010

    • 著者名/発表者名
      Morinaga, A., et al.
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta 1804(4)

      ページ: 986-995

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in the molecular structure of β2-microglobulin between two morphologically different amyloid fibrils2010

    • 著者名/発表者名
      Hiramatsu, H., et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 49(4)

      ページ: 742-751

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal response with exothermic effects of β2-microglobulin amyloid fibrils and fibrillation.2009

    • 著者名/発表者名
      Sasahara, K., et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 389(3)

      ページ: 584-594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal response with exothermic effects of β2-microglobulin amyloid fibrils and fibrillation.2009

    • 著者名/発表者名
      Pal-Gabor, H., et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 48(24),

      ページ: 5689-5699

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR-based characterization of a refolding intermediate of β2-microglobulin labeled amino acid selectively using a wheat germ cell-free system.2009

    • 著者名/発表者名
      Kameda, A., et al.
    • 雑誌名

      Protein Science 18(8)

      ページ: 1592-1601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasonication establishes the equilibrium between production and breakdown leading to the minimum-sized amyloid fibrils2009

    • 著者名/発表者名
      Chatani, E., et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106(27)

      ページ: 11119-11124

    • 査読あり
  • [学会発表] Amyloid fibril growth visualized by thioflavin T fluorescence and probed by H/D exchange.2010

    • 著者名/発表者名
      Goto, Yuji
    • 学会等名
      Gordon Research Conference : Protein Folding Dynamics,
    • 発表場所
      Ventura, USA
    • 年月日
      20100110-20100115
  • [学会発表] Amyloid fibril growth visualized by thioflavin T fluorescence and probed by H/D exchange.2009

    • 著者名/発表者名
      Goto, Yuji
    • 学会等名
      The 23rd Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2009-07-26
  • [学会発表] Folding and amyloid fibril formation of proteins.2009

    • 著者名/発表者名
      Goto, Yuji
    • 学会等名
      The 66th KSBMB Annual Meeting
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-05-12
  • [図書] Water and Biomolecules : Physical Chemistry of Life Phenomena (eds. Kuwajima K, Goto Y, Hirata F, Kataoka M, & Terazima M)2009

    • 著者名/発表者名
      Yagi, H., et al.(分担執筆)
    • 総ページ数
      300の内、11
    • 出版者
      Springer-Verlag, Berlin and Heidelberg, Germany
  • [備考]

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/physical/yoeki.html

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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