細胞内プリオンタンパク質の立体構造、ダイナミクス、及び立体構造変換反応の解明

阐明细胞内朊病毒蛋白的三维结构、动力学和构象转换反应

• 批准号: 20059016
• 负责人: 桑田 一夫
• 金额: $ 3.71万
• 依托单位: Gifu 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: 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-20059016/
• 关键词: プリオン; 細胞内立体構造; スクレイピー型; ポリスレオニン; 遅い構造揺らぎ; 異常立体構造変換反応; in vivo NMR; 立体構造; ダイナミクス; 構造変換

プリオンの立体構造やダイナミクスは、現在まで主に溶液中または結晶中で決定がなされてきた(Kuwata et al., Biochemistry, 2001, 2003)。近年に至り、細胞外でもラフトの周辺でかつ、膜にアンカーしたプリオンに対して構造変換反応が起きることが分かってきた。さらに、標識したプリオンを細胞に注入すると、ゴルジ装置周辺への集積などが見られる。プリオンが細胞内において特異的な挙動を示すことは、プリオンが何らかの特異的な構造を有し、細胞内過程がプリオンの毒性・感染性に関連を有する可能性を示している(Kuwata et al., Proc. Natl Acad. Sci., U.S.A., 2003)。本研究では、細胞内におけるプリオンの立体構造を解析し、その動的性質や、プリオン立体構造変換反応を原子分解能かつリアルタイムで解析した。アフリカツメガエルの卵母細胞の抽出液を用い、細胞内環境に近い状態のプリオンのNMRスペクトルを観測した。その結果、プリオンのNMRスペクトルを観測できたが、プリオンタンパク質は、他の細胞内蛋白質等と相互作用するため、非常に多くの残基に化学シフトの変化が観測された。すなわち、細胞内ではユニークな立体構造を持ち得ない事が分かった。しかし、運動性に関しては、水溶液に近い状態で存在していた。また、スクレイピー感染マウスの脳乳液と^<15>Nラベルしたリコンビナントプリオンタンパク質とを混合し、生理的条件下における異常立体構造変換反応をNMRで観測した。その結果、スクレイピー型への異常構造変換初期過程として、B-ヘリックスのC末端側からB-Cループにかけて顕著な構造変化が観測された。当該部位には、ポリスレオニン配列(TTTT)が含まれており、マイクロ秒からミリ秒の遅い構造揺らぎを示す部位と一致していた。この配列は、哺乳類にしかないため、プリオン異常立体構造変換反応の起源を示すものと考えられる。

(Kuwata et al., Biochemistry, 2001, 2003)。In recent years, the structure of the extracellular membrane has changed. In addition, the identification and release of the cell injection, the collection of the device periphery, and the display of the device periphery are described. (Kuwata et al., Proc. Natl Acad. Sci., U.S.A., 2003)。In this study, the three-dimensional structure of the cell is analyzed, and the dynamic properties of the cell are analyzed. The use of extract from oocytes and the measurement of NMR spectra of the intracellular environment The results show that the NMR spectrum of the above compounds can be used to detect the interaction between proteins and other intracellular proteins, and the chemical spectrum of the above compounds can be used to detect the interaction between proteins and other intracellular proteins. The structure of the cell is divided into two parts. The water solution is in a state of near existence. In <15>addition, under physiological conditions, the abnormal three-dimensional structure can be detected by NMR. The results show that the initial process of abnormal structural transformation of the B-type structure changes from the B-type structure to the C-type structure. When the position is reversed, the position is reversed and the position is reversed (TTTT). A Study on the Origin of Abnormal Stereoscopic Structures in Mammals

项目成果

アイソトープ標識化合物及びアイソトープ標識化合物前駆体

同位素标记的化合物和同位素标记的化合物前体

• 发表时间: 2009

プリオン病治療薬の論理的開発をめざして-蛋白質のダイナミクス解析から構造変換制御物質の探索へRational drug discovery for prion diseases-

以朊病毒疾病治疗药物的逻辑开发为目标 - 朊病毒疾病的合理药物发现 - 从蛋白质动力学分析到结构转化控制物质的寻找

• 发表时间: 2008
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 53
• 作者: Kei-ichi Yamaguchi;et.al.;桑田一夫
• 通讯作者: 桑田一夫

Small anti-HIV compounds found with in silico screening and MTT assay

通过计算机筛选和 MTT 测定发现小型抗 HIV 化合物

• 发表时间: 2008
• 作者: Hironori K;Nakamura
• 通讯作者: Nakamura

抗インフルエンザ薬の開発を目指したNucleoprotein結合化合物のスクリーニング

筛选核蛋白结合化合物用于开发抗流感药物

• 发表时间: 2008
• 作者: Hironori K;Nakamura;桑田一夫;上田敦史
• 通讯作者: 上田敦史

Fragment molecular orbital calculation using the RI-MP2 method

• DOI: 10.1016/j.cplett.2009.04.045
• 发表时间: 2009-05-25
• 期刊: CHEMICAL PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 2.8
• 作者: Ishikawa, Takeshi;Kuwata, Kazuo
• 通讯作者: Kuwata, Kazuo