アルツハイマー病アミロイド高感度検出のためのチップテクノロジー創製

狂牛病やヒトのヤコブ病、アルツハイマー病をはじめ、近年、タンパク質の組織化・増幅現象としてタンパク質のミスフォールディングに起因したナノサイズのアミロイド線維形成に高い関心が集まっている。アルツハイマー病ではアミロイドβペプチドが原因タンパク質である。これらタンパク質の3次元構造変化は、α-ヘリックス構造からβ-構造への転移に代表され、さらにはそれらのナノ構造のアミロイド分子集合体形成を自己増幅的に引き起こす。このような特性を有するタンパク質の立体構造変化およびアミロイド繊維化を高感度に捉え、病気の予兆診断などに応用できるマイクロ・ナノデバイスが創製されることが望ましい。本研究では、アミノ酸配列から設計したシンプルなアミノ酸配列を有する設計人工ペプチドを利用することにより、アルツハイマー病アミロイドβペプチドを核に自己増幅的に立体構造変化を起こさせ、ペプチドアミロイド線維を試験管内で増幅させ、簡便かつ高感度に検出できるチップテクノロジーの創製系構築を目指す。微量のアミロイド線維を検出する設計ペプチドシステムの開発タンパク質のアミロイド線維化は、正常な立体構造のタンパク質がミスフォールディングしてβシート構造からなる凝集体を形成し、それらが繊維状に集合化することで形成される。アルツハイマー病アミロイド検出のためのアミロイド検出・阻害ペプチド等として蛍光性蛋白質を設計・合成した。アミロイド線維検出ナノシステムの構築とナノチップテクノロジーへの展開アミロイド線維形成を検出するチップシステム開発の一環として、アルッハイマー病アミロイド生成酵素であるβセクレターゼ活性をチップフォーマットで蛍光検出できるシステムを開発した。アミロイド線維の細胞毒性評価と新規検出剤の開発アルツハイマー病などの蛋白質は、顕著な細胞毒性活性を示す。上記の人工ペプチドや蛋白質を用いてアルツハイマー病アミロイドの細胞毒性の評価を行い、アミロイドの細胞毒性評価も実施できる基盤システムの開発を行った。

狂牛病やヒトのヤコブ病、アルツハイマー病をはじめ、近年、タンパク質の組織化・増幅現象としてタンパク質のミスフォールディングに起因したナノサイズのアミロイド線維形成に高い関心が集まっている。アルツハイマー病ではアミロイドβペプチドが原因タンパク質である。これらタンパク質の3次元構造変化は、α-ヘリックス構造からβ-構造への転移に代表され、さらにはそれらのナノ構造のアミロイド分子集合体形成を自己増幅的に引き起こす。このような特性を有するタンパク質の立体構造変化およびアミロイド繊維化を高感度に捉え、病気の予兆診断などに応用できるマイクロ・ナノデバイスが創製されることが望ましい。本研究では、アミノ酸配列から設計したシンプルなアミノ酸配列を有する設計人工ペプチドを利用することにより、アルツハイマー病アミロイドβペプチドを核に自己増幅的に立体構造変化を起こさせ、ペプチドアミロイド線維を試験管内で増幅させ、簡便かつ高感度に検出できるチップテクノロジーの創製系構築を目指す。微量のアミロイド線維を検出する設計ペプチドシステムの開発タンパク質のアミロイド線維化は、正常な立体構造のタンパク質がミスフォールディングしてβシート構造からなる凝集体を形成し、それらが繊維状に集合化することで形成される。アルツハイマー病アミロイド検出のためのアミロイド検出・阻害ペプチド等として蛍光性蛋白質を設計・合成した。アミロイド線維検出ナノシステムの構築とナノチップテクノロジーへの展開アミロイド線維形成を検出するチップシステム開発の一環として、アルッハイマー病アミロイド生成酵素であるβセクレターゼ活性をチップフォーマットで蛍光検出できるシステムを開発した。アミロイド線維の細胞毒性評価と新規検出剤の開発アルツハイマー病などの蛋白質は、顕著な細胞毒性活性を示す。上記の人工ペプチドや蛋白質を用いてアルツハイマー病アミロイドの細胞毒性の評価を行い、アミロイドの細胞毒性評価も実施できる基盤システムの開発を行った。