脂質二重膜上に於けるアルツハイマーβアミロイド線維の直接伸長観察

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in vivoで形成されるAmyloid β(Aβ)アミロイド線維は、in vitroで形成されるアミロイド線維とは異なり、放射状に伸長した形態を示す。生体内に於けるAβアミロイド線維形成には、糖質や脂質、共存蛋白質との相互作用が関連し、これらの因子との相互作用が線維の形態に影響を及ぼすと考えられる。またin vitroに於ける原子間力顕微鏡や蛍光顕微鏡観察の結果から、観察基板との相互作用が、線維の形態や伸長速度に影響を与えることが報告されている。しかしながら、表面相互作用のアミロイド線維伸長への影響については、体系的な研究例が少ないことから曖昧な点が多く残されている。今年度の研究では、疎水性相互作用と静電相互作用に注目し、これらの相互作用がAβ(1-40)アミロイド線維伸長に与える影響について調べた。研究は、主に表面特性の異なる石英基板上でのAβ(1-40)アミロイド線維伸長を全反射蛍光顕微鏡と蛍光色素ThTで観察することにより行った。観察の結果、Aβ(1-40)線維伸長は基板の表面特性に大きく依存することが解った。疎水性基板やプラス電荷を帯びた基板上では、線維伸長が阻害されたのに対し、マイナス電荷を帯びた基板上では、線維伸長が促進された。ポリマーを吸着させた基板表面で線維伸長が爆発的に促進された。より詳細な伸長機構を調べるために、リアルタイム観察を行ったところ、ポリマー表面での伸長は、石英表面とは異なり、溶液中から起こることが明らかになった。さらに観察の結果から、ポリマー基板上で伸長した線維の形態は、既に報告されているinsulinアミロイド線維から構成されるspheruliteのように球状であることが示唆された。またこのspherulite様の線維の形態や大きさが、アルツハイマー病患者脳内に蓄積した老人班とよく似ていることから、spherulite様線維の形成機構を解明することにより、老人班の形成機構の理解が深まると考えられる。