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高齢化社会を迎え、アルツハイマー病などのアミロイド線維と呼ばれるタンパク質線維状凝集体が原因となる病気が深刻な問題となっている。アミロイドと呼ばれる線維状タンパク質が体内の種々の器官あるいは組織に沈着することにより発症する疾患はアミロイドーシスと総称されている。アミロイドとは、アミロイドβなどのアミロイド前駆体タンパク質が生体内において凝集することにより形成されるタンパク質凝集体の総称であり、βシート構造に富んだ特徴的なファイバー構造を有している。この根源的な治療には線維の分解が必要となるが、天然高分子や低分子阻害剤などの既存技術では実効にはほど遠い。ところが、私共が人工設計した「ミニチュア酵素」が特異的線維分解能を有することを偶然発見した。これを発展させるため、１）その細部の小ささゆえファイバーが張り巡らされた空間にも機敏に入り込み、２）接触困難な固体ファイバーの表面にも粘着部位で接着し、３）その場で初めて活性部位が切断機能を発現する、よう線維に特化したテーラーメイド設計を推進した。
本年度は、アルツハイマー病のアミロイドβのみを対象とし、ミニチュア酵素が働く最も適切な条件を特定し、その反応機構を解明することを目指した。特に、通常分解困難な線維体を分解すること自体が画期的なため、種々の条件下で徹底的に実験を繰り返して再現性を確認した。この結果、最も効果が高いのは、ヒートショックやコールドドショックなどの外的刺激を与えた場合であることが判明した。それぞれの条件下でどのような分解が起こったのか、時系列を含めて原子間力顕微鏡、質量分析、蛍光分光測定等によって分析することにより、反応機構の解明への足掛かりが得られ、実際の生体内での適用への展開可能性を切り開くことにつながった。
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