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2015 年度 実績報告書

プリオンの異常化とアミロイドβとの相互作用のRNAアプタマーによる阻害の構造基盤

研究課題

研究課題/領域番号 25291013
研究機関京都大学

研究代表者

片平 正人  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードアミロイドβ / プリオン / 機能性RNA / アルツハイマー病 / 線維化 / 分子間相互作用
研究実績の概要

アルツハイマー病の原因とされるアミロイドβ蛋白質(Aβ)は、会合して可溶性のオリゴマーや、不溶性のアミロイド線維を形成する。近年、細胞膜上に繋留されているプリオン蛋白質(PrP)がAβオリゴマーの受容体として機能し、アルツハイマー病を引き起こす事が提唱された。我々は、PrPを高い親和性で認識するRNA分子(R12)とPrPとの相互作用様式を明らかにしてきた。R12によって認識されるPrPのアミノ酸残基100番前後は、Aβオリゴマーとも相互作用する領域である。従って、Aβオリゴマーと競合的にPrPと結合するR12によって、PrPとAβオリゴマーの結合を阻害することが期待される。本研究では、PrPがAβの線維化に及ぼす影響およびその影響をR12によって妨害できるのかについて調べた。
今回我々は、アミロイド線維に結合して蛍光を発するチオフラビンS(ThS)を用いて、経時的に線維化反応を追跡した。まずAβ単体では、時間変化に伴ってThSの蛍光強度の増加がみられ、Aβの線維化を確認した。一方で、AβとPrP共存下の場合、時間変化によるThSの蛍光強度の増加がみられなかった。これより、PrPがAβと相互作用してAβの線維化が阻害されたと考えられる。さらに、AβとPrPおよびR12共存下では、ThSの蛍光強度の増加がみられた。このことから、PrPの相互作用の相手がAβからR12となり、PrPから遊離したAβが線維化した事が示唆された。
またR12が2分子会合して形成する特異な立体構造とほぼ同一な立体構造を、一分子で形成する事ができるRNA配列を見出す事に成功した。この配列からなるRNA分子は、R12同様にPrPに強く結合する活性を有する事も分かった。さらに本研究で培われた核酸の構造解析の技術を生かす事で、他の配列からなる核酸に関し、特異な立体構造と機能との相関に関する知見を得る事もできた。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Crosslinking reactions of 4-amino-6-oxo-2-vinylpyrimidine with guanine derivatives and structural analysis of the adducts2015

    • 著者名/発表者名
      Kusano, S., Ishiyama, S., Lam, S. L., Mashima, T., Katahira, M., Miyamoto, K., Aida, M. and Nagatsugi, F.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 43 ページ: 7717-7730

    • DOI

      10.1093/nar/gkv797

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifacial base-pairing behaviors of 5-hydroxyuracil DNA bases both through hydrogen bonding and metal coordination2015

    • 著者名/発表者名
      Takezawa, Y., Nishiyama, K., Mashima, T., Katahira, M. and Shionoya, M.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 ページ: 14713-14716

    • DOI

      10.1002/chem.201502772

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] プリオン蛋白質とそれを標的とするRNA分子のAβ;繊維化への影響2016

    • 著者名/発表者名
      飯田 真美子、真嶋 司、山置 佑大、永田 崇、片平 正人
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      福岡国際会議所(福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-09
  • [学会発表] 異常型プリオン蛋白質の産生を抑制する四重鎖核酸の構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      真嶋司,西川富美子,鎌足雄司,永田崇,西川諭,桑田一夫,片平正人
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [備考] 片平研究室

    • URL

      http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/bio/

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公開日: 2017-01-06  

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