タウ蛋白質の構造-機能解析とアルツハイマ治療薬の設計

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(1)完全長タウ蛋白質、タウ関連機能ドメインならびにマイクロチュブル結合ドメインの結晶作製と結晶学的データの収集ならびに構造解析結晶化条件の検索を精力的に行った結果、タウ蛋白質中に含まれ、タングル形成に不可欠な4回繰り返しマイクロリューブル結合ドメイン構造(R1〜R4)のR3ドメインについてGST(glutathione-s-transferase)蛋白との融合として結晶化に成功し、Spring-8の放射光を用いてX線回折強度データ測定した。現在、構造解析中である。(2)マイクロチュブル結合ドメインの溶液構造解析4種類全てのマイクロチュブル結合ドメイン(R1〜R4)の水溶液中ならびにトリフルオロエタノール中での立体構造をNMRにより解析し、前者の場合フレッキシブルなランダム構造を、後者の場合両親媒性のヘリックス構造を形成することを明らかにした。現在、リン脂質環境下での構造解析を行っている。(3)マイクロチュブル結合ドメイン間の相互作用解析Wild-typeおよび3種類のミュータント(N279K, P301L, and S305N)のマイクロチュブル結合ドメインミュータント間の相互作用をBIAcoreを用いて解析し、各変換されたアミノ酸残基のタングル形成のおける重要性を明らかにした。現在は、PKNを用いてタウ蛋白質をリン酸化させ、分子間結合に及ぼす影響を調べている。(4)タングル形成を阻止する抗体の作成タングル形成に不可欠な4回繰り返しマイクロリューブル結合ドメイン構造(R1〜R4)の各構造を選択的に認識する4種類の抗体(R1〜R4抗体)を作成し、この抗体共存下でのマイクロリューブル結合ドメイン構造によるタングル形成能を測定したところ、R1およびR2ドメインを認識する抗体はタングル形成を阻止することを明らかにした。現在、これら抗体のR1、R2ドメイン認識領域を解析し、この領域のみを特異的に認識する低分子阻害剤の分子設計を試みている。