• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実施状況報告書

アミロイド線維の伝播性およびその発現メカニズムに関する構造的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25440071
研究機関神戸大学

研究代表者

茶谷 絵理  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00432493)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード蛋白質 / ミスフォールディング / アミロイド / 伝播 / 中間体
研究実績の概要

アミロイド線維が自らの末端構造を鋳型として構造を複製しながらモノマーが結合・成長する様式は、核依存性伸長と呼ばれ、アミロイド線維に特徴的に見られる性質である。これは、アミロイドーシスの感染や伝播の分子基盤として極めて重要な性質であるため、本研究では、アミロイド線維の示す構造伝播の分子メカニズムを解明することを目的とする。
H27年度は、これまでに実施してきたインスリンの線維前駆中間体の捕捉および構造特性の解析についての研究成果をまとめた。さらにインスリン由来のペプチド断片においても線維形成条件を精査することにより、線維前駆中間体を捕捉できる可能性を見出した。また、これまでの線維前駆中間体と成熟アミロイド線維との構造比較の結果提案された伝播性の発現に必要なアミノ酸配列領域をターゲットとしアミノ酸変異実験を実施することを計画し、インスリンの発現および精製系の構築を進めた。同時に、アルツハイマー病に関与するアミロイドβペプチドについても伝播性に重要な配列領域を特定したいと考え、当ペプチドの発現および精製系を確立し、変異導入実験に着手した。さらに、アミロイド線維の伝播性を担う核が形成する際に近赤外吸収スペクトルを測定すると、水の構造が変化しているようであること、および、アミロイド線維の構造多形がシーディング反応により伝播する様子をヨウ素染色により追跡できることを発見し、今後新たに適用できそうないくつかの解析手段を見つけた。

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

これまで実施した線維前駆中間体の構造解析により、伝播に関与するアミノ酸配列領域の存在が提案され、アミノ酸変異効果の解析研究へと発展した。アミノ酸変異効果の解析は、当初インスリンを用いて行うことを考えていたが、組換えインスリンの調製時に必要なプロインスリンからインスリンへの変換が予想よりも困難であったため発現・精製系の確立に時間を要すると判断し、アミロイドβペプチドの発現系の確立も並行して行った。 アミロイドβペプチドの進捗状況は良好であり、今後変異体の解析を進める予定である。また、本課題において重要な研究対象であるものの観察が困難な構造多形の伝播現象についてもヨウ素染色を利用することで観察可能であることがわかり、今後の詳細なメカニズム解明に寄与することを期待している。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、アミロイドβペプチドについて、アミノ酸変異導入を用いた構造伝播に重要なアミノ酸配列領域の特定研究を本格化し、伝播に重要な役割を果たす領域を特定したいと考えている。さらに、インスリン由来ペプチドでの線維前駆中間体の捕捉の成功を端緒に、他のタンパク質やペプチドでも線維前駆中間体の捕捉を試み、本手法の有用性を提唱してゆくことを考えている。また、ヨウ素染色は、アミロイド線維を各々の多形構造に対して異なる色調を示すことが分かったので、その分子メカニズムを明確化するとともにシーディング反応の追跡を実施し、構造多形の伝播現象の解明にも取り組む。

次年度使用額が生じた理由

論文執筆に時間を要し、年度末に計画していた論文投稿のための英文校閲および投稿が予定よりも多少遅れたため。

次年度使用額の使用計画

H27年度上旬には英文校閲および投稿を済ませ、できるかぎり早い論文掲載を目指す。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 小角X線散乱によるアミロイド線維形成機構に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      井上 倫太郎、茶谷 絵理、金谷利治
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 3 ページ: 2011B1996

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stepwise organization of the β-structure identifies key regions essential for the propagation and cytotoxicity of insulin amyloid fibrils2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani, Hiroshi Imamura, Naoki Yamamoto, and Minoru Kato
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 ページ: 10399-10410

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.520874

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water molecular system dynamics associated with amyloidogenic nucleation as revealed by real time near infrared spectroscopy and aquaphotomics2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani, Yutaro Tsuchisaka, Yuki Masuda, and Roumiana Tsenkova
    • 雑誌名

      PLOS One

      巻: 9 ページ: e101997

    • DOI

      10.1371/journal.pone.010997

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アミロイド線維形成における蛋白質初期集合メカニズムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      茶谷絵理
    • 学会等名
      日本薬学会第135回年会
    • 発表場所
      神戸、神戸学院大学
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] ヨウ素染色をプローブとしたアミロイド線維ナノ構造の識別2015

    • 著者名/発表者名
      平松貴人、Ha SeongMin、増田裕輝、茶谷絵理
    • 学会等名
      神戸大学先端融合科学シンポジウム「生体分子のダイナミクスを眺める」
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-20
  • [学会発表] 前駆中間体を経由したインスリンB鎖のアミロイド線維化機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      津原 祥子、増田 裕輝、茶谷 絵理
    • 学会等名
      神戸大学先端融合科学シンポジウム「生体分子のダイナミクスを眺める」
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-20
  • [学会発表] 血液凝固フィブリンの凝集メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      赤井大気、茶谷絵理
    • 学会等名
      神戸大学先端融合科学シンポジウム「生体分子のダイナミクスを眺める」
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-20
  • [学会発表] NLRP3ロイシンリッチリピートの発現系の確立及び機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本良太、山下和人、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      神戸大学先端融合科学シンポジウム「生体分子のダイナミクスを眺める」
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-20
  • [学会発表] Altering Nanostructures of Insulin amyloid fibrils using zinc ions2015

    • 著者名/発表者名
      Misaki Yokoyama1, Yoshito Furuie1, Hiroshi Hori1, Motonari Tsubaki1, Takamasa Nishida1, Kazuo Eda1, Eri Chatani
    • 学会等名
      新学術領域研究「動的秩序と機能」第3回国際シンポジウム
    • 発表場所
      志摩、合歓の里
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-11
  • [学会発表] Exploring water molecular system dynamics in the formation of amyloid fibrils using time-resolved near infrared spectroscopy and aquaphotomics2015

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani1, Yutaro Tsuchisaka2, Yuki Masuda1, Roumiana Tsenkova
    • 学会等名
      新学術領域研究「動的秩序と機能」第3回国際シンポジウム
    • 発表場所
      志摩、合歓の里
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-11
  • [学会発表] Utilizing iodine staining as new probe for distinguishing nanostructures of amyloid fibrils2015

    • 著者名/発表者名
      Takato Hiramatsu, Seongmin Ha, Yuki Masuda, Eri Chatani
    • 学会等名
      新学術領域研究「動的秩序と機能」第3回国際シンポジウム
    • 発表場所
      志摩、合歓の里
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-11
  • [学会発表] アミノ酸挿入によるアミロイドβの線維形成への影響2014

    • 著者名/発表者名
      山下和人、山本直樹、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2014
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2014-12-25
  • [学会発表] ヨウ素染色を利用したアミロイド線維ナノ構造の識別2014

    • 著者名/発表者名
      平松貴人、Ha SeongMin、増田裕輝、茶谷絵理
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2014
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2014-12-25
  • [学会発表] アミロイド伝播核の形成メカニズムの解明2014

    • 著者名/発表者名
      茶谷絵理
    • 学会等名
      京都大学原子炉実験所・専門研究会 第7回タンパク質の異常凝集とその防御・修復機構に関する研究会
    • 発表場所
      大阪、京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2014-12-11 – 2014-12-12
  • [学会発表] 近赤外分光法を用いたアミロイド線維形成過程における水分子の結合変化に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      板倉由佳利、平松貴人、茶谷絵理、Tsenkova Roumiana
    • 学会等名
      第30回記念近赤外フォーラム
    • 発表場所
      筑波、筑波大学
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
  • [学会発表] Association mechanism of protein molecules in the formation of amyloid fibrils2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani
    • 学会等名
      Indo-Japan Joint Workshop on“Frontiers in Molecular Spectroscopy: Fundamentals and Applications to Material and Biology”
    • 発表場所
      奈良、東大寺総合文化センター
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding early events in protein assembly for the amyloidogenic nucleation2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani
    • 学会等名
      Japan-Hungary Seminar "Mechanism and regulation of aberrant protein aggregation"
    • 発表場所
      大阪、大阪大学蛋白質研究所
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] アミノ酸挿入によるアミロイドβの線維形成への影響2014

    • 著者名/発表者名
      山下和人、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      第5回サイエンスフロンティア研究発表会
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2014-10-25
  • [学会発表] 金属イオンによるアミロイド線維のナノ構造制御2014

    • 著者名/発表者名
      横山 岬紀、古家 圭人、鍔木 基成、堀 洋、西田 孝昌、枝 和男、茶谷 絵理
    • 学会等名
      第5回サイエンスフロンティア研究発表会
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2014-10-25
  • [学会発表] アミロイド線維形成過程における前駆中間体の捕捉と観察2014

    • 著者名/発表者名
      津原祥子、増田裕輝、茶谷絵理
    • 学会等名
      第5回サイエンスフロンティア研究発表会
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2014-10-25
  • [学会発表] ヨウ素染色によるアミロイド線維構造の識別2014

    • 著者名/発表者名
      平松貴人、Ha SeongMin、増田裕輝、茶谷絵理
    • 学会等名
      第5回サイエンスフロンティア研究発表会
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 年月日
      2014-10-25
  • [学会発表] アミノ酸挿入によるアミロイドβペプチドの線維形成への影響2014

    • 著者名/発表者名
      山下和人、鍔木基成、茶谷絵理
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都、国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-18
  • [学会発表] ヨウ素染色によるアミロイド線維構造の識別2014

    • 著者名/発表者名
      平松貴人、Ha SeongMin、増田裕輝、茶谷絵理
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都、国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-18
  • [学会発表] Exploring water molecular system dynamics in the formation of amyloid fibrils using time-resolved near infrared spectroscopy and aquaphotomics2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani, Yutaro Tsuchisaka, Yuki Masuda, Roumiana Tsenkova
    • 学会等名
      The 5th Kobe University Brussels European Centre Symposium"AQUAPHOTOMICS: UNDERSTANDING WATER in the BIOLOGICAL WORLD "
    • 発表場所
      Brussels, Belgium
    • 年月日
      2014-10-14
  • [学会発表] Effects of single amino-acid insertion on amyloid β fibril formation2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Yamashita, Motonari Tsubaki, and Eri Chatani
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌、札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Discrimination of amyloid fibril structures by iodine staining2014

    • 著者名/発表者名
      Takato Hiramatsu, Seongmin Ha, Yuki Masuda, and Eri Chatani
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌、札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Controlling nanostructures of insulin amyloid fibrils using metal ions2014

    • 著者名/発表者名
      Misaki Yokoyama, Yoshito Furuie, Hiroshi Hori, Motonari Tsubaki
    • 学会等名
      The 27th annual symposium of the protein society
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
  • [学会発表] Near infrared spectral monitoring reveals water molecular system dynamics during the amyloidogenic nucleation2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani, Yutaro Tsuchisaka, Yuki Masuda, Roumiana Tsenkova
    • 学会等名
      The 27th annual symposium of the protein society
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
  • [学会発表] Exploiting an iodine staining as a probe for amyloid fibril structures2014

    • 著者名/発表者名
      Takato Hiramatsu, Seongmin Ha, Yuki Masuda, Eri Chatani
    • 学会等名
      The 3rd International Summer Course and Workshop on Single Molecule/Nanoparticle Spectroscopy and Imaging
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-09
  • [学会発表] 周波数変調検出方式原子間力顕微鏡を用いたアミロイド線維の液中高分解能観察2014

    • 著者名/発表者名
      片岡 寛幸,増田 裕輝,木村 建次郎,茶谷 絵理
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部平成26年度第1回講演会「プローブ顕微鏡と有機エレクトロニクス~関西若手研究者からの情報発信~」
    • 発表場所
      京都、京都大学
    • 年月日
      2014-06-26
  • [学会発表] 線維前駆中間体を経由したインスリンB鎖におけるアミロイド線維化の解析2014

    • 著者名/発表者名
      津原 祥子、増田 裕輝、茶谷 絵理
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      横浜、ワークピア横浜/横浜産貿ホール マリネリア
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
  • [学会発表] インスリンアミロイドナノ構造の金属イオンによる制御効果2014

    • 著者名/発表者名
      横山 岬紀、古家 圭人、鍔木 基成、堀 洋、西田 孝昌、枝 和男、茶谷 絵理
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      横浜、ワークピア横浜/横浜産貿ホール マリネリア
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
  • [学会発表] Investigation of early association of protein molecules during the amyloidogenic nucleation2014

    • 著者名/発表者名
      Eri Chatani
    • 学会等名
      2nd Awaji International Workshop on “Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications
    • 発表場所
      淡路、淡路夢舞台
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-17
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2016-05-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi