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外的環境制御によるタンパク質の非共有結合性自己集積線維構造への誘導

通过外部环境控制将蛋白质诱导成非共价自组装纤维结构

基本信息

批准号：
14045229
负责人：
高木昌宏
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and Technology
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 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

【背景および目的】タンパク質は、ネイティブ構造を形成することにより、はじめて機能を発揮し、多彩な生命現象を産み出すのである。この「自発的」な立体構造(ネイティブ構造)形成過程をフォールディングと称する。このフォールディングという現象は、アンフィンゼンの仮説として知られている。ところが、現在問題になっているアミロイド病の原因となるアミロイド線維形成は、アンフィンゼンの仮説に伴わない現象である。単量体だけに着目するとネイティブ構造が熱力学的にもっとも安定な構造であるため、アンフィンゼンの仮説は正しい。しかし、多量体まで視野を広げると、タンパク質は正常型と線維型という二種類のエネルギー最小の状態を持つことになり、アンフィンゼンの仮説では説明が付かない。現在までに20種類ほどのアミロイド線維が疾患に関わることがわかっている一方で、非疾患性のタンパク質でも部分的な変性条件下で線維化し、疾患性アミロイド線維と同様に毒性をもつことが最近の研究でわかっている。本研究では様々な非疾患性タンパク質をアミロイド線維へ誘導し、一般則を見出すことを目的とした。【方法および結果】等電点や分子量、二次構造の異なる51種類のタンパク質を5%エタノール、pH2.0、57℃の条件下で二ヶ月間線維誘導させたのち原子間力顕微鏡で観測した。形状の異なるアミロイド様線維構造を形成する30種類のタンパク質とアミロイド形成しない21種類のタンパク質があった。アミロイドの線維の長さによって形状を二種類(Long Curve、Short Curve)に分類した。線維の形状と二次構造含量を比較した結果、明確な相関関係は得られなかった。しかし、線維の形状とサイズを比較した結果、小さいタンパク質ほど、長い線維を形成する傾向がみられた。アミロイド線維形成はタンパク質のサイズと安定性は重要であるが、アミノ酸配列には依存しない可能性が示唆された。さらに、Long Curveに分類される線維には固有の螺旋ピッチ幅が観測された。螺旋ピッチ幅とサイズに負の相関関係がみられた。タンパク質の素早いフォールディングおよび厳密に構造を管理する機構は、部分的な変性が引き起こすアミロイド形成やそれに伴う毒性を排除するように進化した結果なのかもしれない。

[Background and purpose] Quality, production, structure formation, function development, colorful life phenomenon production The formation process of this "self-generated" three-dimensional structure is called "self-generation". This is a very interesting phenomenon. The cause of the current problem is the formation of the line dimension, and the phenomenon is accompanied by the phenomenon. The structure of the unit is stable, stable and stable. The visual field of the multi-volume is different from that of the normal type. The linear dimension is different from that of the middle type. The minimum state of the two-type is different from that of the normal type. The description is different from that of the multi-volume field. Now there are 20 kinds of diseases in the line dimension, and the toxicity of the disease in the line dimension is studied recently. This study aims to improve the quality of the product and to improve its quality. [Method and results] Isoelectric point, molecular weight, secondary structure, 51 species, mass, pH 2.0, 57℃, linear induction, atomic force, microscopic measurement. 30 types of different shapes and shapes are formed, and 21 types of different shapes and shapes are formed. There are two types of shapes (Long Curve and Short Curve) for the long curve of the line. Comparison of linear dimension and secondary structure content results, clear correlation relationship, etc. The shape and shape of the line dimension are compared with each other. The result is that the shape and shape of the line dimension are small and the shape of the line dimension is long. The stability of the wire is important for the formation of the wire, and the possibility of the wire forming depends on the acid arrangement. Long Curve classification, linear dimension, inherent spiral amplitude, measurement. A negative correlation exists between the two. The quality of the product is very high, and the structure of the product is very tight.