パルスＥＳＲによる距離計測技術を用いたプリオン凝集体構造の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24654112
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 中村 敏和 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 准教授 (50245370)
• 研究分担者: 山盛 徹 北海道大学, 大学院獣医学研究科, 准教授 (00512675)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: プリオン凝集体 / クロイツフェルト・ヤコブ病（CJD） / 狂牛病(ウシ海綿状脳症、BSE) / 電子スピン共鳴法（ESR） / 電子-電子二重共鳴法（DEER） / 電子間相互作用 / 距離計測

研究概要

本研究はプリオン凝集体形成の解明のために行った。プリオンは一定の構造を持たないN末端領域とC末端には三つのヘリックス構造から成っている。本研究では各ドメインにスピンプローブを導入し、凝集させ、連続波あるいはパルス電子スピン共鳴（ESR）計測した。分子間の距離計測は得られたスペクトルデータをモンテカルロシュミレーション法によるフィティングにより算出した。その結果、プリオン凝集体は互いの分子のＮ末端領域間は一定の分子間距離を持たないが、Ｃ末端ヘリックス領域間は近接している事が明らかとなった。これはプリオンが凝集する際にヘリックス領域が凝集体コアの形成に関わっている可能性が大きいことを示している。

研究成果

• [雑誌論文] 3-Methyl pyruvate enhances radiosensitivity through increasing mitochondria-derived reactive oxygen species in tumor cell lines (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishida N, Yasui H, Nagane M, Yamamori T, InanamiO.
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: (in press)
  • DOI: 10.1093/jrr/rrt142
• [雑誌論文] Radiosensitization of tumor cells through endoplasmic reticulum stress induced by PEGylated nanogel containing gold nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H, Takeuchi R, Nagane M, Meike S, Nakamura Y, Yamamori T, Ikenaka Y, Kon Y, Murotani H, Oishi M, Nagasaki Y, Inanami O.
  • 雑誌名: Cancer Lett 巻: 347(1) ページ: 151-158
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2014.02.005
• [雑誌論文] Redox factor-1 activates endothelial SIRTUIN1 through reduction of conserved cysteine sulfhydryls in its deacetylase domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Jung SB, Kim CS, Kim YR, Naqvi A, Yamamori T, Kumar S, Kumar A, Irani K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(6) ページ: e65415
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0065415
• [雑誌論文] ER stress suppresses DNA double-strand break repair and sensitizes tumor cells to ionizing radiation by stimulating proteasomal degradation of Rad51 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamori T, Meike S, Nagane M, Yasui H, Inanami O.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 587(20) ページ: 3348-3353
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.08.030
• [雑誌論文] Radiation-induced nitric oxide mitigates tumor hypoxia and radioresistance in a murine SCCVII tumor model (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagane M, Yasui H, Yamamori T, Zhao S, Kuge Y, Tamaki N, Kameya H, Nakamura H, Fujii H, Inanami O.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 437(3) ページ: 420-425
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.06.093
• [雑誌論文] The prospective application of a hypoxic radiosensitizer, doranidazole to rat intracranial glioblastoma with blood brain barrier disruption (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasui H, Asanuma T, Kino J, Yamamori T, Meike S, Nagane M, Kubota N, Kuwabara M, Inanami O.
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 13 ページ: 106
  • DOI: 10.1186/1471-2407-13-106
• [学会発表] Optimization of the metabolic-targeted radiosensitizing treatment by longitudinal analysis of tumor oxygenation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C., Inanami O.
  • 学会等名: The 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International (SFRRI 2014)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Kyoto)
  • 年月日: 20140323-26
• [学会発表] Longitudinal analysis of tumor oxygenation after the metabolic-targeted treatment with dichloroacetate using pulsed esr imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C., Inanami O.
  • 学会等名: The FIRST Joint International Symposium (Sapporo meeting)/ The 1st GI-CoRE Medical Science and Engineering Symposium
  • 発表場所: Sapporo Park Hotel (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 20140223-24
• [学会発表] The metabolic-targeted treatment with dichloroacetate transiently decreases tumor oxygenation in a murine squamous cell carcinoma model (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C., Inanami O.
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Society for Free Radical Biology and Medicine
  • 発表場所: Sheraton Seattle (Seattle, USA)
  • 年月日: 20131120-24
• [学会発表] パルスEPRイメージングを用いたがん代謝標的薬剤ジクロロ酢酸処理後の腫瘍内酸素環境の経時的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、齋藤圭太、西田直哉、松元慎吾、山盛徹、Murali Krishna、稲波修
  • 学会等名: 第52回電子スピンサイエンス学会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ(さいたま市,埼玉)
  • 年月日: 20131024-26
• [学会発表] チャイニーズハムスターV79細胞における硫化水素による放射線防護効果の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲波修、山本栄輔、永根大幹、安井博宣、山盛徹
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: クラウンパレス青森(青森市,青森)
  • 年月日: 20131018-20
• [学会発表] 電子スピン共鳴法を用いた酸素イメージングによる腫瘍内間欠的低酸素の描出とその意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、松元慎吾、齋藤圭太、山盛徹、Murali C. Krishna、稲波修
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: クラウンパレス青森(青森市,青森)
  • 年月日: 20131018-20
• [学会発表] プリオンタンパク質凝集体の電子スピン共鳴-スピンラベル法による解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲波修、山盛徹、安井博宣、堀内基広、平岡和佳子、古川貢、中村敏和
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜市,岐阜)
  • 年月日: 20130920-22
• [学会発表] 放射線による内皮型一酸化窒素合成酵素活性化におけるATMおよびHSP90の関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永根大幹、安井博宣、山盛徹、丹羽光一、稲波修
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜市,岐阜)
  • 年月日: 20130920-22
• [学会発表] 赤血球膜の不安定性を示すウシαスペクトリンの局所的構造変化に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本桃子、山盛徹、安井博宣、永根大幹、大津航、木崎皓太、稲葉睦、稲波修
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜市,岐阜)
  • 年月日: 20130920-22
• [備考]
  • URL: http://www.ims.ac.jp/know/material/nakamura/nakamura.html