アミロイド線維形成反応の蛋白質立体構造に基づく研究

基于淀粉样原纤维形成反应的蛋白质结构研究

• 批准号: 14037237
• 负责人: 後藤 祐児
• 金额: $ 3.01万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14037237/
• 关键词: β2ミクログロブリン; アミロイド線維; アミロイド病; 蛋白質; フォールディング; NMR; 重水素交換; 一分子観察

アミロイド線維は、蛋白質の一生に関わる極めて重要、かつ興味深い問題である。本研究の目的は、「アミロイド線維形成の分子機構を、蛋白質の立体構造に基づいて原子レベルで理解する」ことである。核磁気共鳴(NMR)を中心とする生物物理的手法によって、β2ミクログロブリンのアミロイド線維の構造物性を詳細に解析した。また、蛍光顕微鏡によって、アミロイド線維形成反応を単一分子レベルで解析した。(1)NMR解析:アミロイド線維の重水素交換、ジメチルスルフォキシドによる溶解、NMR解析、を組み合せた斬新な手法によりアミロイド線維の内部構造を調べた。β2ミクログロブリンは剛直なアミロイド線維を形成すると共に、特定の条件下(高塩濃度条件やジスルフィドを還元した標品)では細くて極めて柔軟なフィラメント構造を形成した。フィラメント状構造が、剛直な線維に比べて柔軟な構造であることを残基レベルで示した。(2)顕微鏡観察:全反射蛍光顕微鏡を用いてβ2ミクログロブリンのアミロイド線維形成反応を1分子観測した。さらにβ2ミクログロブリンで得られた結果の普遍性を、アルツハイマーAβアミロイドで検証した。(3)フラグメントを用いた解析:β2ミクログロブリンのアミロイド線維は20残基程度のフラグメントでも形成することができる。K3ペプチドと呼ぶアミノ酸残基番号20-40のペプチドフラグメントのアミロイド線維の構造安定性をさまざまな溶媒条件下でCDやNMRを用いて解析した。この結果、K3ペプチドはβ2ミクログロブリンのアミロイド線維形成の開始点であるとともに線維のコアを形成することが示された。

The protein is vital to the whole life, and the interest is deep. The purpose of this study is to understand the molecular mechanism of linear dimensional formation and the basic atomic structure of protein. Nuclear magnetic resonance (NMR) was used to analyze the structure and physical properties of β2-NMR spectra. The optical microscope is used to analyze the molecular structure of the optical microscope. (1)NMR analysis: heavy element exchange, dissolution, NMR analysis, combination, new method, adjustment of internal structure of the line. The β2-ray film is formed under certain conditions (high concentration condition and high temperature condition). The structure is straight, straight and soft. (2)Microscopic observation: total reflection optical micro-mirror is used in the measurement of β2 molecules. The results of this study are generally described as follows: β2-D, β 2-D, β 2-D (3)The analysis of the use of the protein:β2-amino acid residues of the protein, the protein of the protein of the protein. The structural stability of the K3 complex acid residues numbered 20-40 was analyzed by CD/NMR under solvent conditions. As a result, K3 is the starting point for the formation of a linear dimension.

项目成果

Hong, D.-P.: "Conformation of β2-microglobulin amyloid fibrils analyzed by reduction of the disulfide bond"J. Biol. Chem.. 277(24). 21554-21560 (2002)

Hong, D.-P.：“通过二硫键还原分析 β2-微球蛋白淀粉样原纤维的构象”J. Biol. 277(24) (2002)。

後藤祐児: "β2ミクログロブリンのアミロイド線維形成"蛋白質核酸酵素. 47(6). 663-669 (2002)

Yuji Goto：“β2 微球蛋白的淀粉样纤维形成”蛋白质核酸酶 47(6) (2002)。

Martsev, S.P.: "Amyloid fibril formation of mouse VL domain under acidic pH"Biochemistry. 41(10). 3389-3395 (2002)

Martsev, S.P.：“酸性 pH 条件下小鼠 VL 结构域的淀粉样原纤维形成”生物化学。

Hoshino, M.: "Mapping of the core of the β2-microglobulin amyloid fibril by H/D exchange"Nature Struct. Biol.. 9(5). 332-336 (2002)

Hoshino，M.：“通过 H/D 交换绘制 β2-微球蛋白淀粉样原纤维的核心”，Nature Struct. 9(5)。

Katou, H.: "The role of disulfide bond in the amyloidogenic state of β2-microglobulin studied by heteronuclear NMR"Protein Sci.. 11(9). 2218-2229 (2002)

Katou, H.：“通过异核 NMR 研究二硫键在 β2-微球蛋白淀粉样蛋白形成状态中的作用”Protein Sci. 11(9) (2002)。