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2015 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 25440071
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

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

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords蛋白質 / ミスフォールディング / アミロイド / 伝播 / 中間体
Outline of Annual Research Achievements

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、これまでに見つけた線維前駆中間体を経由するインスリンの線維化経路に着目し、小角X線溶液散乱測定により時分割観察を行った。その結果、線維前駆中間体の形状や、アミロイド線維へのさらなる構造発達について明らかとなった。また、インスリン由来のアミロイド性ペプチドの解析の結果、新たな線維前駆中間体を見つけた。本中間体もインスリンでみられた中間体と同様、条件を選択すれば長時間安定に維持でき、構造解析に適した対象物であることを見出した。さらに、アミロイド線維の伝播性を担う核が形成する際の水の構造変化についてより詳細な解明を目指して、いくつかの塩の種類や濃度下での近赤外吸収スペクトル測定を実施した。
その他、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た変異実験の実施のために進めていたインスリンの発現および精製系の構築は、プロインスリンからインスリンへ成熟化させる際の条件に未だに問題を抱えており検討が必要な状況ではあるが、今後の解析に使用できるおおよその目途は立ったと考えている。アミロイドβペプチドの発現・精製系についても、再現性を検討している際に、深刻な低収量が時折見られることが判明したため、精製方法の見直しを行い、変異効果を検討できる状況への改善に至った。アミロイド構造伝播の様子をヨウ素により追跡する試みに関しても、まずアミロイド線維へのヨウ素結合の分子様式を解明するために、可視吸収スペクトル、ラマンスペクトル、光学顕微鏡を用いた諸解析を進めた。

  • Research Products

    (37 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Early aggregation preceding the nucleation of insulin amyloid fibrils as monitored by small angle X-ray scattering2015

    • Author(s)
      Eri Chatani, Rintaro Inoue, Hiroshi Imamura, Masaaki Sugiyama, Minoru Kato, Masahide Yamamoto, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 5 Pages: 15485

    • DOI

      10.1038/srep15485

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] プログラムされていないフォールディング-アミロイド線維の形成-2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 87 Pages: 292-297

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      井上 倫太郎、茶谷 絵理、金谷 利治
    • Journal Title

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      Volume: 3 Pages: 2011B1996

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アミロイド線維形成にみられるタンパク質初期会合メカニズムの解明2016

    • Author(s)
      茶谷 絵理
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Invited
  • [Presentation] 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構造解析2016

    • Author(s)
      片岡 寛幸、木村 建次郎、茶谷 絵理、増田 裕輝、山下 和人
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
  • [Presentation] 近赤外分光法及びアクアフォトミクスによるアミロイド線維核形成の早期検出2015

    • Author(s)
      平松 貴人、板倉 由佳利、茶谷 絵理、Tsenkova Roumiana
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-02
  • [Presentation] 大腸菌を用いたAβ1-40の発現系及び逆相カラムを用いない精製方法の確立2015

    • Author(s)
      山下 和人、山本 直樹、鍔木 基成、茶谷 絵理
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-02
  • [Presentation] アミロイド線維の伝播核形成過程における水の関与性2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理、平松 貴人、板倉 由佳利、増田 裕輝、Roumiana Tsenkova
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Invited
  • [Presentation] NLRP3タンパク質リガンド結合ドメインの発現系の構築および構造特性の解析2015

    • Author(s)
      山本 良太、山下 和人、今村 比呂志、鍔木 基成、茶谷 絵理
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
  • [Presentation] アミロイド線維の核形成に伴う水の動態解明2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理、Roumiana Tsenkova
    • Organizer
      第31回近赤外フォーラム
    • Place of Presentation
      筑波大学国際会議室および総合交流会館(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Invited
  • [Presentation] 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塩の影響に関する研究2015

    • Author(s)
      板倉 由佳利、茶谷 絵理、平松 貴人、Tsenkova Roumiana
    • Organizer
      第31回近赤外フォーラム
    • Place of Presentation
      筑波大学国際会議室および総合交流会館(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2015-11-26
  • [Presentation] Elucidating the mechanisms of the amyloid fibril formation via prefibrillar intermediates; a case study on insulin B chain2015

    • Author(s)
      Naoki Yamamoto, Shoko Tsuhara, Eri Chatani
    • Organizer
      第4回新学術領域研究「動的秩序と機能」国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SAXS study on early aggregation preceding the nucleation of insulin amyloid fibrils2015

    • Author(s)
      Eri Chatani, Rintaro Inoue, Hiroshi Imamura, Masaaki Sugiyama, Minoru Kato, Masahide Yamamoto, Koji Nishida, Toshiji Kanaya
    • Organizer
      第4回新学術領域研究「動的秩序と機能」国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アミロイド線維形成初期に見られる水構造の変化2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理
    • Organizer
      京都大学原子炉実験所「第8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」
    • Place of Presentation
      京都大学原子炉実験所(大阪府・泉南郡)
    • Year and Date
      2015-11-19
    • Invited
  • [Presentation] Exploring the early stages of protein association in the formation of amyloid fibrils2015

    • Author(s)
      Eri Chatani
    • Organizer
      IPR and ANU joint symposium “Protein structure and function
    • Place of Presentation
      Canberra (Australia)
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アミロイド線維形成に与える血液凝固因子フィブリノーゲンの影響2015

    • Author(s)
      赤井 大気、山本 直樹、茶谷 絵理
    • Organizer
      神戸大学サイエンスフロンティア研究発表会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-10-31
  • [Presentation] アミロイド形成におけるタンパク質集積メカニズムへの実験的アプローチ2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理
    • Organizer
      第2回新学術領域研究「動的秩序と機能」若手研究会
    • Place of Presentation
      西浦温泉ホテルたつき(愛知県・蒲郡市)
    • Year and Date
      2015-10-06
    • Invited
  • [Presentation] NLRP3タンパク質結合ドメインの発現および構造再生の試み2015

    • Author(s)
      山本 良太、山下 和人、今村 比呂志、鍔木 基成、茶谷 絵理
    • Organizer
      第2回新学術領域研究「動的秩序と機能」若手研究会
    • Place of Presentation
      西浦温泉ホテルたつき(愛知県・蒲郡市)
    • Year and Date
      2015-10-06
  • [Presentation] 逆相カラムを用いないAbeta1-40の精製系の確立とこれを用いた線維化機構の解明2015

    • Author(s)
      山下 和人、山本 直樹、鍔木 基成、茶谷 絵理
    • Organizer
      第2回新学術領域研究「動的秩序と機能」若手研究会
    • Place of Presentation
      西浦温泉ホテルたつき(愛知県・蒲郡市)
    • Year and Date
      2015-10-06
  • [Presentation] Exploring the early stages of generation of amyloid fibrils from the viewpoint of water molecular system dynamics2015

    • Author(s)
      Eri Chatani, Yuki Masuda, Yutaro Tsuchisaka, Takato Hiramatsu, Yukari Itakura, and Roumiana Tsenkova
    • Organizer
      The 15th KIAS Conference on Protein Structure and Function
    • Place of Presentation
      Seoul (Korea)
    • Year and Date
      2015-09-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 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構造変化の解明2015

    • Author(s)
      板倉 由佳利、茶谷 絵理、平松 貴人、Tsenkova Roumiana
    • Organizer
      農業環境工学関連5学会2015年合同大会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] Hydration water dynamics of amyloid fibrils studied by terahertz time-domain spectroscopy and dielectric spectroscopy2015

    • Author(s)
      Naoki Yamamoto, Keisuke Tominaga, Eri Chatani
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-14
  • [Presentation] Utilizing iodine as a probe for surface structures of amyloid fibrils2015

    • Author(s)
      Takato Hiramatsu, Seongmin Ha, Yuki Masuda, Eri Chatani
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-14
  • [Presentation] Structure characterization of the ligand-binding domain of an inflammation-related protein NLRP32015

    • Author(s)
      Ryota Yamamoto, Kazuto Yamashita, Hiroshi Imamura, Motonari Tsubaki, Eri Chatani
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-13
  • [Presentation] The observation of the local structure of the protein in the fibrillation process by using Time-resolved EPR study2015

    • Author(s)
      Tomoka Abe, Takashi Tachikawa, Eri Chatani, Yasuhiro Kobori
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-13
  • [Presentation] Femtosecond laser-induced amyloid formation of insulin2015

    • Author(s)
      Tsung-Han Liu, Ken-ichi Yuyama, Masayasu Muramatsu, Takato Hiramatsu, Eri Chatani, Teruki Sugiyama, Hiroshi Masuhara
    • Organizer
      2015年 光化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-10
  • [Presentation] 時間分解EPR法を用いたアミロイド線維を形成するヒトインスリンにおけるアミノ酸残基局所構造の観測2015

    • Author(s)
      安倍 知花、立川 貴士、茶谷 絵理、小堀 康博
    • Organizer
      2015年 光化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-09
  • [Presentation] ラマン分光法を用いたインスリンアミロイド線維形成過程の解析2015

    • Author(s)
      森本 佳奈、石垣 美歌、茶谷 絵理、Roumiana Tsenkova、尾崎 幸洋
    • Organizer
      本分析化学会第64年会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2015-09-09
  • [Presentation] Recent progress in understanding the early stages of generation of amyloid fibrils2015

    • Author(s)
      Eri Chatani
    • Organizer
      Kwansei Gakuin-Kobe University Joint Symposium: International Symposium on Recent Advanced in Near Infrared Spectroscopy
    • Place of Presentation
      関西学院大学神戸新三田キャンパス(兵庫県・三田市)
    • Year and Date
      2015-09-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アミロイド線維構造の面白さ2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理
    • Organizer
      第55回日本生物物理若手の会夏の学校
    • Place of Presentation
      琵琶湖畔・近江白浜・白浜荘(滋賀県・高島市)
    • Year and Date
      2015-08-23
    • Invited
  • [Presentation] ヒトインスリンB鎖を用いたアミロイド線維前駆中間体の捕捉による線維形成機構解明2015

    • Author(s)
      山本 直樹、津原 祥子、茶谷 絵理
    • Organizer
      第15回 日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      あわぎんホール(徳島県・徳島市)
    • Year and Date
      2015-06-26
  • [Presentation] Investigation of molecular mechanism for the generation of amyloidogenic nuclei2015

    • Author(s)
      Eri Chatani
    • Organizer
      第15回 日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      あわぎんホール(徳島県・徳島市)
    • Year and Date
      2015-06-25
    • Invited
  • [Presentation] ヨウ素染色によるアミロイド線維構造多形の識別2015

    • Author(s)
      平松 貴人、Ha Seongmin、増田 裕輝、茶谷 絵理
    • Organizer
      第15回 日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      あわぎんホール(徳島県・徳島市)
    • Year and Date
      2015-06-25
  • [Presentation] Temperature and hydration dependence of the complex dielectric spectra of proteins at GHz and THz regions obtained by THz Time-domain spectroscopy and dielectric spectroscopy2015

    • Author(s)
      Naoki Yamamoto, Eri Chatani, Atsuo Tamura, and Keisuke Tominaga
    • Organizer
      AWEST2015-The 3rd Awaji International Workshop on “Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications”
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県・淡路市)
    • Year and Date
      2015-06-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] インスリンB鎖におけるアミロイド線維前駆中間体の捕捉と構造特徴の解析2015

    • Author(s)
      茶谷 絵理、津原 祥子、山本 直樹、増田 裕輝
    • Organizer
      第62回日本生化学会近畿支部例会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこくさつキャンパス(滋賀県・草津市)
    • Year and Date
      2015-05-16
  • [Presentation] ヨウ素染色を用いたアミロイド線維構造多形の識別2015

    • Author(s)
      平松 貴人、Ha Seongmin、増田 裕輝、茶谷絵理
    • Organizer
      第62回日本生化学会近畿支部例会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこくさつキャンパス(滋賀県・草津市)
    • Year and Date
      2015-05-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~echatani

URL: 

Published: 2017-01-06  

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