| 研究課題/領域番号 |
24570185
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
笹原 健二 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), グローバルCOE研究員 (20432495)
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| 研究分担者 |
森垣 憲一 神戸大学, 遺伝子実験センター, 准教授 (10358179)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | アミロイド / 膜動態 |
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| 研究概要 |
1)平面脂質二分子膜の形成とアミロイド形成ペプチドの吸着と凝集
ガラス基板上にフォスファチジルコリンからなる脂質二分子膜を形成し、アミロイド形成ペプチド（膵島アミロイドポリペプチド、アミロイドβペプチド）の膜への吸着挙動を水晶発振子質量分析装置で解析した。ペプチド種による吸着挙動、吸着量の違いを明らかにした。ペプチドの膜結合状態からアミロイド凝集反応を起こす実験系を構築し、脂質膜上でのアミロイド凝集形成を蛍光顕微鏡を用いて観察した。
2) ペプチドの膜吸着及びアミロイド凝集による脂質膜流動性変化
脂質分子の側方拡散係数をFRAP(Fluorescence recovery after photobleaching)法をもちいることで算出し、ペプチドの膜への吸着および凝集反応に伴う膜流動性変化を定量化した。
3) 凝集に伴うラフト成分の相分離挙動の解析
上記実験系をラフト成分(スフィンゴミエリン、コレステロール、ガングリオシドGM1)を含む脂質二分子膜へと発展させた。アミロイドβペプチドの脂質膜上でのアミロイド凝集に伴い、脂質成分（ラフト成分）のマクロな相分離挙動が起きることを明らかにした。更に、この相分離挙動は、ラフト成分の組成（ガングリオシドGM1含有量）に大きく依存すること、ペプチド凝集の条件に依存して、相分離したラフト成分がアミロイド凝集体に取り込まれることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
１）平成24年度の研究成果を学会（平成24年度の蛋白質科学会、生物物理学会、新学術領域「ゆらぎと生体機能」）で発表した。更に成果を論文2報にまとめ、国際学術誌に投稿し、受理された。平成25年度に入り新たな実験データが得られ、平成25年度の学会発表、及び論文投稿の見通しを得た。
２）平成25年度4月から大阪大学蛋白質研究所の共同研究員に採用され、新たな実験設備を使った研究の展開が期待される。
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| 今後の研究の推進方策 |
１）膵島アミロイドポリペプチドの脂質膜上での凝集、沈着挙動の解析
フォスファチジルコリンからなる脂質二分子膜にラフト成分（コレステロール、スフィンゴミエリン）を組み込み、この膜上でのペプチド凝集、沈着を観察する実験系を構築する。凝集反応及びそれに伴う脂質膜の動的形態変化及び膜構造破壊を観察し、時間軸に対してこれらの挙動を明らかにする。また、ラフト成分なし系と比較し、ラフト成分の効果を明らかにする。生体内でこのペプチドとともに分泌されるインスリンを実験系に加え、上記ペプチド凝集・沈着に及ぼすインスリン阻害効果を明らかにする。
２）アミロイドβペプチドの脂質膜上での凝集と膜動態観察
脂質膜中のラフト成分含有量・組成を変えることでアミロイド凝集反応によるラフト成分のマクロなドメイン形成と局在化、更に膜流動性の喪失、ラフト成分のアミロイド凝集体への取り込み、膜構造破壊を観察する実験系を構築する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
１）脂質（フォスファチジルコリン、コレステロール、スフィンゴミエリン、ガングリオシドGM1など)、アミロイド形成ペプチド（膵島アミロイドポリペプチド、アミロイドβペプチド）、及び蛍光色素の購入。
２）神戸大医学部共同研究施設（共焦点蛍光顕微鏡、電子顕微鏡など）使用料。
３）平成25年度の蛋白質科学会、生物物理学会、生化学会での発表旅費。論文作成費用（英語論文の校閲）。
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