固体NMRによる精密構造構築手法の開発とアミロイド線維化機構解明への応用

アルツハイマー病発症機構を考える上で、β-アミロイドペプチド(Aβ)の神経細胞への沈着、凝集のメカニズム解明は重要な研究課題の一つである。本研究では、擬似的に配向脂質二重層膜を作成し、40残基のAβペプチドを添加することで、ペプチド濃度依存的なリン脂質膜の配向挙動を^<31>P角度依存NMR法によってモニタリングした。本年度、これら一連の角度依存NMRデータを詳細に解析したところ、Aβ存在下により、配向脂質二重層はヘキサゴナル相と呼ばれる形態を形成し、膜破壊に至っていることを示唆する証拠を得た。さらに、本年度、Aβペプチドの局所的な構造晴報を得るため、安定同位体ラベルを施したAβペプチドを合成、水和した脂質膜と混合し、固体NMR法による測定・解析を行った。構造解析にあたり、通常の固体NMR測定法である^<13>C CP/MAS NMRならびに高い運動領域がより強調される^<13>C DD/MAS NMRを併用することで、脂質膜中におけるAβペプチドの局所構造と運動性を詳細に検討した。この結果、ペプチド中に存在するVal^<18>およびAla^<21>は、脂質膜存在下において大部分がβ-シート構造を形成する事で凝集しているが、一部、α-ヘリックス構造を形成し、膜貫通していることが示唆された。以上、本年度得られた結果に関しては、関連学会において、口頭、ボスター発表を行うとともに、現在投稿中の論文によって報告し、概ね計画通り、本研究計画を終了する。さらに、繊維物質の固体NMRによる精密構造構築手法の開発の一環として、昨年度から引き続き、シルクをモデル系とした構造解析も平行して行い、4件の学会発表(うち口頭発表2件)、また、国内外の関連誌に2報発表した。

アルツハイマー病発症機構を考える上で、β-アミロイドペプチド(Aβ)の神経細胞への沈着、凝集のメカニズム解明は重要な研究課題の一つである。本研究では、擬似的に配向脂質二重層膜を作成し、40残基のAβペプチドを添加することで、ペプチド濃度依存的なリン脂質膜の配向挙動を^<31>P角度依存NMR法によってモニタリングした。本年度、これら一連の角度依存NMRデータを詳細に解析したところ、Aβ存在下により、配向脂質二重層はヘキサゴナル相と呼ばれる形態を形成し、膜破壊に至っていることを示唆する証拠を得た。さらに、本年度、Aβペプチドの局所的な構造晴報を得るため、安定同位体ラベルを施したAβペプチドを合成、水和した脂質膜と混合し、固体NMR法による測定・解析を行った。構造解析にあたり、通常の固体NMR測定法である^<13>C CP/MAS NMRならびに高い運動領域がより強調される^<13>C DD/MAS NMRを併用することで、脂質膜中におけるAβペプチドの局所構造と運動性を詳細に検討した。この結果、ペプチド中に存在するVal^<18>およびAla^<21>は、脂質膜存在下において大部分がβ-シート構造を形成する事で凝集しているが、一部、α-ヘリックス構造を形成し、膜貫通していることが示唆された。以上、本年度得られた結果に関しては、関連学会において、口頭、ボスター発表を行うとともに、現在投稿中の論文によって報告し、概ね計画通り、本研究計画を終了する。さらに、繊維物質の固体NMRによる精密構造構築手法の開発の一環として、昨年度から引き続き、シルクをモデル系とした構造解析も平行して行い、4件の学会発表(うち口頭発表2件)、また、国内外の関連誌に2報発表した。