2020 Fiscal Year Annual Research Report
NMR analysis of amyloid-beta soluble oligomer encapsulated in reverse micelle
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18K06151
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
星野 大 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (70304053)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アミロイドβ / NMR / 逆ミセル封入法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
およそ 40 残基からなるアミロイドβ（Ａβ）ペプチドが脳内に蓄積するアルツハイマー病の原因解明は社会的にも重要な課題である。最近の研究によりＡβ数分子からなる「可溶性オリゴマー」が発症に重要な役割を果たすと考えられているが、その構造ならびに生成の分子機構は不明である。本研究では、一般的な溶液条件下において過渡的にしか存在し得ない「可溶性オリゴマー」の構造を高分解能ＮＭＲにより解析するための「逆ミセル封入法」を提唱する。
二残基めの Ala を Cys に置換し、さらにジスルフィド架橋した A2C-Aβ ダイマーペプチドは、水溶液条件下において速やかに自発凝集する。一方、野生型および A2C-モノマー型の Aβ ペプチドの凝集反応では自発凝集が開始されるまでに数時間から数日のラグタイムが存在する。モノマー型とダイマー型ペプチドにおいて凝集反応が異なる原因として、ダイマー型ペプチドがあらかじめ in-register β-sheet 構造を形成している可能性が示唆されたが、ダイマー型ペプチドは水溶液中において速やかに凝集してしまうため、従来の方法では構造解析が困難であった。そこで、AOT-逆ミセル内に一分子ずつ封入することにより凝集反応を抑制する本手法をA2C-Aβ ダイマーペプチドに適用し、15N-HSQC スペクトルを取得してその構造を解析した。その結果、A2C-Aβ ダイマーペプチドは野生型モノマーペプチドとほぼ同様のスペクトルを示すことが明らかとなった。このことは同時に、二分子以上のより高次の会合状態がランダムコイルからβシート構造への転移に必要であることを示唆する。
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