NMR構造生物学に基づいた薬物相互作用の解析と神経変性疾患への治療応用

基于NMR结构生物学的药物相互作用分析及其在神经退行性疾病中的治疗应用

• 批准号: 20023033
• 负责人: 山口 芳樹
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20023033/
• 关键词: 蛋白質; 脳神経疾患; 分子認識; 薬学

これまでに溶媒中で単分散した状態にあるGM1に関してはNMR法を用いた構造解析が多数報告されているが、水溶液中でミセルを形成している状態のGM1の構造解析はほとんどなされていなかった。そこで、本年度では、超高磁場NMR計測を行い、水溶液中で60kDaのミセルを形成するlyso-GM1に関してNMRシグナルの帰属を確立した。そして、NOEデータに基づく距離情報を制限項として分子動力学計算を行うことにより、lyso-GM1の糖鎖部分のコンフォメーションを決定した。さらに飽和移動実験の結果から、GM1糖鎖のGalNAcIIIのNH基は糖鎖構造の内側を向いており、NeuAcのNH基は外側に露出していることを明らかとし、NOEデータに基づいて導いた立体構造を裏付けた。このミセルにAbetaを添加した結果、脂質頭部に由来するシグナルに選択的な化学シフト変化が観測された。また、部位特異的変異導入と化学修飾を利用してAbetaのC末端をスピンラベル化し、常磁性効果を利用したNMR解析を行った。その結果、lyso-GM1の脂質頭部に加えて糖鎖の還元末端に位置するGlc^IやGal^<II>に由来するシグナルに緩和の促進がみとめられた。以上の結果から、Abetaはlyso-GM1ミセルの糖鎖と脂質の境界部に結合していることが明らかとなった。

The structural analysis of GM1 in aqueous solution was carried out by NMR method. This year, ultra-high magnetic field NMR measurements have been carried out, and the formation of lyso-GM1 in aqueous solutions has been established. The molecular dynamics calculation of NOE is based on the distance between the two components. As a result of the saturation shift, the NH group of the GM1 carbohydrate chain is exposed to the inside of the carbohydrate chain, and the NH group of the NeuAc chain is exposed to the outside of the carbohydrate chain. The results of the addition of Abeta to the lipid head are as follows: In addition, NMR analysis was performed using site-specific mutation introduction and chemical modification to visualize the C-terminal of Abeta and paramagnetic effects. As a result, lyso-GM1 lipid head is added to the position of the sugar lock and the end of the cell<II>. The above results show that Abeta has a lyso-GM1 complex and a lipid complex.

项目成果

NMR構造生物学に基づいた薬物相互作用の解析と神経変性疾患への治療応用

基于NMR结构生物学的药物相互作用分析及其在神经退行性疾病中的治疗应用

• 发表时间: 2008
• 作者: 矢木-内海;真穂;山口芳樹;山口芳樹;内海真穂;Maho Utsumi;山口芳樹
• 通讯作者: 山口芳樹

Characterization of inhibitor-bound alpha-synuclein dimer: role of alpha-synuclein N-terminal region in dimerization and inhibitor binding.

• DOI: 10.1016/j.jmb.2009.10.068
• 发表时间: 2010-01
• 期刊: Journal of molecular biology
• 影响因子: 5.6
• 作者: Y. Yamaguchi;Masami Masuda;H. Sasakawa;T. Nonaka;S. Hanashima;S. Hisanaga;Koichi Kato;M. Hasegawa

Inhibition of alpha-synuclein fibril assembly by small molecules : Analysis using epitope-specific antibodies.

小分子对 α-突触核蛋白原纤维组装的抑制：使用表位特异性抗体进行分析。

• 发表时间: 2009
• 期刊: FEBS Lett. 583
• 作者: Suzuki;K.;Kaminuma;O.;Hiroi;T.;Kitamura;F.;Miyatake;S.;Takaiwa;F.;Tatsumi;H.;Nemoto;S.;Kitamura;N. and Mori;A.;Masuda et al (他8名,3番目)
• 通讯作者: Masuda et al (他8名,3番目)

NMR法によるアミロイドbetaペプチドとGM1ガングリオシドクラスターとの相互作用解析

NMR法分析β淀粉样肽与GM1神经节苷脂簇的相互作用

• 发表时间: 2009
• 作者: 矢木-内海;真穂
• 通讯作者: 真穂

NMR characterization of intramolecular interaction of osteopontin, an in trinsically disordered protein with cryptic integrin-binding motifs

骨桥蛋白分子内相互作用的核磁共振表征，骨桥蛋白是一种本质上无序的蛋白质，具有神秘的整合素结合基序

• 发表时间: 2010
• 期刊: Biophys.Bioche.Res.Commun. (in press)
• 作者: Pendergas;J. S.;Nakamura;W.;Friday;R. C.;Hatanaka;F.;Takumi;T. and Yamazaki;S.;畠中史幸・内匠透;Toru Takumi;Toru Takumi;Toru Takumi;内匠透;内匠透;内匠透;Y.Yamaguchi
• 通讯作者: Y.Yamaguchi