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2023 年度 実績報告書

一残基置換による高温でのRO形成の阻害を応用したアミロイド抑制法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K15049
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

早乙女 友規  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (40867610)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード高温でのRO形成 / DSC測定 / 一残基置換 / アミロイド線維 / 蛋白質の熱凝集
研究実績の概要

令和5年度は1種類の小型球状蛋白質(Lysozyme)に注目し、DSC装置を用いた熱測定とDLS装置を用いた粒子径の算出を行った。その結果、DSCサーモグラムで観測された1本の吸熱ピークを観測しても、存在する中間体の割合は約10%と少なかった。また酸性pHから中性pHに近づけていくと、70℃以上ではサンプルの白濁が確認され、不可逆的な熱凝集を生じていると分かった。したがって現時点では、Lysozymeのアミロイド線維形成において、可逆的なオリゴマー(RO)がアミロイドの前駆体であるという決定的な証拠は得られていない。こちらについては、モデル蛋白質を再検討し、ROが一部の蛋白質でしか見られない限定的な現象なのか確認していく。
その一方で、2種類の小型球状蛋白質(PSD95-PDZ3、DEN4 ED3)の実験データを再解析し、天然状態のオリゴマー接触面に存在する疎水性アミノ酸を一残基置換することで、ROは効果的に阻害されるという一様の傾向が見られた。また蛋白質分子の熱安定性は増加し、高温で加熱した時のアミロイド線維やアモルファス凝集も十分に抑制されるなど、熱凝集とROの関連性も見えてきた。したがって本研究計画の第3段階である「一残基置換による分子設計法の汎用性の向上」については、一部の種類の蛋白質に関して達成できたとみなせる。今後も様々な種類のモデル蛋白質で、同様のアプローチによってターゲットとなる疎水性アミノ酸を探すことで、蛋白質の熱凝集を抑制するための分子設計法の汎用性をさらに広げられると期待される。なお今年度の研究成果は、和文総説1報、国際学会1件、国内学会2件で発表済みである。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 小型球状蛋白質の高温での可逆的な オリゴマー(RO)形成およびアミロイド線維の抑制2023

    • 著者名/発表者名
      早乙女 友規
    • 雑誌名

      熱測定

      巻: 50 ページ: 103-109

    • DOI

      10.11311/jscta.50.3_103

    • 査読あり
  • [学会発表] Physicochemical characterization of irreversible oligomers considered precursors of thermal aggregation of hen egg white lysozyme2023

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Saotome, Shun-ichi Kidokoro
    • 学会等名
      第61回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] The reversible oligomerization (RO) of small globular proteins at high-temperature and the artificial suppression of their amyloidogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Saotome, Sawaros Onchaiya, Brindha Subbaian, Jose Martinez, Yutaka Kuroda, Shun-ichi Kidokoro
    • 学会等名
      26th International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] The characterization of reversible oligomer (RO) at high temperature and the assessment of thermal aggregation of hen egg white lysozyme2023

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Saotome, Shun-ichi Kidokoro
    • 学会等名
      第23回 日本蛋白質科学会年会

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公開日: 2024-12-25  

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