細胞アレイを利用したアミロイド性ペプチドの設計・探索および機能解析

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本研究は、『生体内で機能を有するアミロイドペプチドを設計、合成、探索し、その生理的機能の解析や作用機序の解明を試みる』ことを目的としている。今年度は細胞アレイ構築への準備段階として、アミロイドβペプチド(Aβ)を題材にし、細胞内外におけるAβの局在とその構造状態も識別可能な融合タンパク質分子の創製を行った。まず設計では、Aβとの親和性と構造変化を見込むため、Aβの全配列や部分配列を用い、蛍光・発光変化には蛍光タンパク質EYFP(Enhanced Yellow Fluorescent Protein)と発光タンパク質hRluc(humanized Renilla luciferase)をAβ配列両末端に配置した融合タンパク質を構築することにした。HeLa細胞にて目的タンパク質を発現させ、回収したライゼートにAβを加え、融合タンパク質の発光・蛍光を測定した。その結果、Aβを加えたサンプルでは、加えていないサンプルより、時間とともにhRluc由来の発光値が有意な差で大きく減少した。EYEP由来の蛍光値は、Aβの有無に関わらず時間が経過しても変化しなかった。以上より、蛍光によるAβの分布、発光によるモノマーの分布を解析することにより、Aβの凝集分布を解析できる系の確立が期待できる。また蛍光ペプチドを細胞に取り込ませて、死活性や、細胞への導入効果を共焦点顕微鏡で観察する実験も行い、ペプチドの配列によって、効果が異なることを見出している。以上の成果は現在、論文投稿へ向け執筆を行っている。本年度は細胞内におけるアミロイドペプチドの機能解析用アレイ構築への各種技術研究を行った。これらの研究は、ミスフォールディングが原因の疾病の解明・治療法の確立や、タンパク質構造変化に重点をおいたバイオナノ材料などへの展開など、医療・材料・学術分野に幅広く貢献できる。