• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Research-status Report

アミロイド線維の伸長末端の3次元構造情報に基づく重合機構の理解および創薬展開

Research Project

Project/Area Number 17K15441
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

矢木 真穂  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 助教 (40608999)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywordsアミロイド線維 / アミロイドβ / 核磁気共鳴 / 電子顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

アミロイドβタンパク質(Aβ)は、βシート構造が規則正しく多数積み重なったアミロイド線維を形成して脳内に蓄積することにより、アルツハイマー病の発症を惹起すると考えられている。しかし、これまでに線維伸長を誘起するタンパク質間相互作用の実体を分子構造論の観点から捉えた研究例はない。申請者は、アミロイド線維の"伸長末端"に特異な柔構造が形成されているものと想定し、核磁気共鳴(NMR)法や電子顕微鏡による単粒子解析法を用いて、Aβ線維の伸長末端という特異点の動的立体構造を解明する。得られた精密構造情報に基づき、線維の伸長末端を標的とした創薬基盤の構築へと展開することを目指す。
本年度は、NMR解析および電子顕微鏡解析を行う上で必要となる構造的均一性の高いアミロイド線維断片を調製した。チオフラビンT蛍光を指標としたアミロイド線維形成に関する速度論解析に基づき、構造的に均一なアミロイド線維を調製するための条件検討を行った。また、線維の均一性を高めるため、地上で調製したアミロイドβ試料を実際に宇宙に打ち上げ、国際宇宙ステーション「きぼう」にて、微小重力環境下におけるアミロイド線維形成反応を実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成29年度に計画していた、構造解析を行う上で必要となる構造的均一性の高いアミロイド線維断片の調製およびその条件検討に関しては予定通り達成した。
また、線維の均一性を高めるため、国際宇宙ステーション「きぼう」を利用した微小重力環境下におけるアミロイド線維形成に関しても予定通り実施し、現在予備的な構造解析を実施しているところである。

Strategy for Future Research Activity

微小重力環境下で調製したアミロイド線維に関して、固体NMR法および電子顕微鏡を用いて構造解析を行う。また、目的のアミロイド線維断片を選別するために、特定の3次元構造を形成したAβのみを特異的に認識するモノクローナル抗体を用い、抗体が結合し得る特定の 3次元構造を形成したAβ線維断片を可視化することを試みる。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Cambridge
  • [Journal Article] Stable isotope labeling approaches for NMR characterization of glycoproteins using eukaryotic expression systems2018

    • Author(s)
      Yanaka Saeko、Yagi Hirokazu、Yogo Rina、Yagi-Utsumi Maho、Kato Koichi
    • Journal Title

      Journal of Biomolecular NMR

      Volume: - Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s10858-018-0169-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conversion of functionally undefined homopentameric protein PbaA into a proteasome activator by mutational modification of its C-terminal segment conformation2017

    • Author(s)
      Yagi-Utsumi Maho、Sikdar Arunima、Kozai Toshiya、Inoue Rintaro、Sugiyama Masaaki、Uchihashi Takayuki、Yagi Hirokazu、Satoh Tadashi、Kato Koichi
    • Journal Title

      Protein Engineering, Design and Selection

      Volume: 31 Pages: 29~36

    • DOI

      10.1093/protein/gzx066

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of the chaperonin complex studied by 2D NMR spectroscopy2017

    • Author(s)
      Takenaka Toshio、Nakamura Takashi、Yanaka Saeko、Yagi-Utsumi Maho、Chandak Mahesh S.、Takahashi Kazunobu、Paul Subhankar、Makabe Koki、Arai Munehito、Kato Koichi、Kuwajima Kunihiro
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12 Pages: e0187022

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0187022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interactions Controlling the Slow Dynamic Conformational Motions of Ubiquitin2017

    • Author(s)
      Kitazawa Soichiro、Yagi-Utsumi Maho、Kato Koichi、Kitahara Ryo
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 22 Pages: 1414

    • DOI

      10.3390/molecules22091414

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Crystal structure of human proteasome assembly chaperone PAC4 involved in proteasome formation2017

    • Author(s)
      Kurimoto Eiji、Satoh Tadashi、Ito Yuri、Ishihara Eri、Okamoto Kenta、Yagi-Utsumi Maho、Tanaka Keiji、Kato Koichi
    • Journal Title

      Protein Science

      Volume: 26 Pages: 1080~1085

    • DOI

      10.1002/pro.3153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR Characterization of the Conformations, Dynamics, and Interactions of Glycosphingolipids2017

    • Author(s)
      Maho Yagi-Utsumi, Takumi Yamaguchi, Yoshinori Uekusa, Koichi Kato
    • Journal Title

      NMR in Glycoscience and Glycotechnology

      Volume: - Pages: 161-178

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NMR 分光法を基軸としたタンパク質の構造ダイナミクスと分子集合メカニズムの解明2018

    • Author(s)
      矢木真穂
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Invited
  • [Presentation] Versatile structural architectures of archaeal homolog of proteasome assembly chaperone2017

    • Author(s)
      Maho Yagi-Utsumi, Arunima Sikdar, Tadashi Satoh and Koichi Kato
    • Organizer
      Frontier Bioorganization Forum 2017: Dynamical ordering and integrated functions of biomolecular systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] タンパク質の動的構造と分子集合メカニズムの理解を目指して2017

    • Author(s)
      矢木-内海真穂
    • Organizer
      第169回 薬学談話会
    • Invited
  • [Presentation] プロテアソームアッセンブリーシャペロンの古細菌ホモログPbaAの高次構造多型2017

    • Author(s)
      矢木-内海真穂,Arunima Sikdar,佐藤匡史,加藤晃一
    • Organizer
      第17回 日本蛋白質科学会
  • [Presentation] 糖脂質膜上におけるタンパク質のアミロイド線維形成2017

    • Author(s)
      矢木真穂
    • Organizer
      第2回 秩序化分子ワークショップ
    • Invited
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      https://groups.ims.ac.jp/organization/kkato_g/rombun/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-22  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi