難分解性タンパク質凝集体の形成プロセスにおけるD-アスパラギン酸の関与

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15580107
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松村 康生 京都大学, 農学研究科, 助教授 (50181756)
• Keywords: D-アスパラギン酸 / 難分解性凝集体 / 高次構造変化 / α-ヘリックス / クリスタリン / レトルト処理 / 噴霧乾燥 / フォールディング病

Research Abstract

近年、狂牛病、アルツハイマー病など、フォールディング病と総称される様々な疾患に、難分解性タンパク質凝集体が関与することが知られてきているが、その凝集機構はよくわかっていない。一つの可能性として、天然型L-アスパラギン酸のD-アスパラギン酸への変換が、その引き金となっているという指摘がある。本研究では、D-アスパラギン酸がモデルペプチドや食品タンパク質のコンフォメーションをどのように変化させるのか、またその変化によってタンパク質の凝集が実際に促進されるのか、明らかにすることを目的として研究を行っている。
L-アスパラギン酸はペプチド中ではα-ヘリックスの形成を促進するアミノ酸であるので、D型への転換がα-ヘリックスの形成を阻害するのかどうか検討した。すなわち、α-ヘリックスを形成することが知られており、しかもその配列中にD-アスパラギン酸を含むペプチドを合成してコントロールとした。一方、そのペプチド中のD-アスパラギン酸をL型に代えたものについても合成し、両者のペプチドの高次構造をCDやFT-IR分光法によって比較検討した。その結果、ペプチドが親水性であるか疎水性であるか等、他の条件によって影響を受けるものの、L型からD型へのアスパラギン酸の転換は、α-ヘリックス構造に影響を与えることが示唆された。現在、病理学的に重要なクリスタリン等の一部のペプチドを合成し、同様にアスパラギン酸の異性化によって構造変化が生じるのか検討を進めている。
一方、食品タンパク質の各種加工条件による凝集体の形成にD-型アスパラギン酸が関与しているのかについても検討を進めている。リゾチームなどの食品タンパク質を、レトルト・噴霧乾燥などの処理を施して凝集体を形成させ、その凝集体中のプロテアーゼによって分解を受けにくいコアの部分を取り出し、D-アスパラギン酸が存在するのかどうか検討を進めている。