金ナノ粒子をモデルとした、生体内でのアミロイド線維形成機構の解明

以金纳米粒子为模型阐明体内淀粉样原纤维形成的机制

• 批准号: 15J03570
• 负责人: 牟田 寛弥
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J03570/
• 关键词: 核磁気共鳴; アミロイド; 金ナノ粒子; アミロイド線維; 核磁気共鳴法; 蛋白質物性; 金のナノ粒子

卵白リゾチーム（Hen Egg White Lysozyme）の線維形成を、酢酸緩衝液を終濃度25mM加えてpHを4.8付近に調製し、2,2,2-トリフルオロエタノールを終濃度50％（体積分率）加え、チオフラビンＴを終濃度5μM加えた溶液条件で行った。金のナノ粒子は、終濃度で0から250nMの広い濃度範囲で加え、その効果を検証した。線維形成によるチオフラビンＴの蛍光値の上昇を、超音波照射装置を組み込んだ蛍光高度計により観察した結果、すべての金ナノ粒子の濃度領域において、線維形成が促進されることを確認した。今回検証したリゾチームの線維形成に対する金のナノ粒子の効果を、ヘパリンや塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの様々な添加物の効果とともに学術論文として纏め、学術雑誌に掲載済みである。また、並行して進めていた、「様々なアミロイド性ペプチドが混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構の解明」というテーマでも大きな進展があった。こちらでは、透析アミロイドーシスに関連する蛋白質であるβ2-ミクログロブリン（β2m）と、そのアミロイド原生の高い配列をAchromobacterプロテアーゼI（API）により切り出した加水分解断片（K1,K2,K3,…,K9）について着目している。特に興味深いのは、加水分解断片の混合物中でのK3断片の凝集が、K3断片単独の凝集に比べて遅れる傾向にあること。そして、β2m全長とK3断片の両分子種が混在すると互いの線維形成能を弱め合う現象を確認した。これら現象を、副次的な蛋白質間相互作用が存在した場合の線維形成に対する影響の典型例であると考え、核磁気共鳴法（NMR）を用いて、K3断片とβ2m全長の結合様式を議論できる結果も得られた。こちらも学術論文として投稿する予定である。

Egg White リゾチ リゾチ ム (Hen Egg White. Lysozyme) の line d form を を end, boggy acid buffer concentration 25 mm え て pH を paying nearly に modulation,2,2 し, 2-4.8 ト リ フ ル オ ロ エ タ ノ ー ル を final concentration of 50% (volume fraction) plus え, チ オ フ ラ ビ ン T を final concentration 5 microns え た line solution conditions で っ た. The gold <s:1> ナノ particle, final concentration で0 ら ら250nM <s:1> wide <s:1> concentration range 囲で plus え, そ <s:1> effect を検 proves that it is た. Line d form に よ る チ オ フ ラ ビ ン T の 蛍 light rising numerical の を group, ultrasound irradiation device を み 込 ん だ 蛍 light altimeter に よ り 観 examine し た results, す べ て の gold ナ の ノ particle concentration field に お い て, form が d promote さ れ る こ と を confirm し た. This card back to 検 し た リ ゾ チ ー ム の line d form に す seaborne る gold の ナ ノ particle の unseen fruit を, ヘ パ リ ン や salt chemical ナ ト リ ウ ム, acid ナ ト リ ウ ム な ど の others 々 な additives の unseen fruit と と も に academic papers と し て bound め, academic 雑 tzu に first white jasmines load 済 み で あ る. ま た, parallel し て in め て い た, "others 々 な ア ミ ロ イ ド sex ペ プ チ ド が mixed す る complex 雑 な department に お け る ア ミ ロ イ ド form institutions の interpret" d と い う テ ー マ で も big き な progress が あ っ た. こ ち ら で は, dialysis ア ミ ロ イ ド ー シ ス に masato even す る protein で あ る beta 2 - ミ ク ロ グ ロ ブ リ ン と (beta 2 m), そ の ア ミ ロ イ ド native の high い match column を Achromobacter プ ロ テ ア ー ゼ I (API) に よ り り cutting out し た hydrolytic decomposition fragment (K1, K2, K3,... K9) に に て て て staring at て る る. Special interests deep い に の は, hydrolytic decomposition fragment の mixture で の K3 fragment の agglutination が, K3 fragment 単 alone の agglutination に than べ て 遅 れ る tendency に あ る こ と. そ し て, beta 2 m span と K3 fragment の struck molecular species が mix in す る と mutual い の line d can form を weak め close う phenomenon を confirm し た. を こ れ ら phenomenon, deputy な protein interaction between が exist し た occasions の line d form に す seaborne る の typical example で あ る と え test, imaging method of 気 resonance (NMR) を with い て, K3 fragment と beta 2 m span の combined with others in type を comment で き る results ら も れ た. The academic paper と て て て is submitted to する and approved for である.

项目成果

「複数のアミロイド性ペプチドの混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構」

“含有多种淀粉样肽的复杂系统中淀粉样原纤维的形成机制”

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroya Muta;Masatomo So;Kazumasa Sakurai;and Yuji Goto;牟田 寛弥，宗 正智， 櫻井 一正，後藤 祐児
• 通讯作者: 牟田 寛弥，宗 正智， 櫻井 一正，後藤 祐児

「Amyloid Fibrillation in Promiscuous Systems Containing Various Amyloidgenic Peptides」

“含有各种淀粉样肽的混杂系统中的淀粉样纤维颤动”

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroya Muta;Masatomo So;Kazumasa Sakurai;and Yuji Goto
• 通讯作者: and Yuji Goto

Heparin-dependent aggregation of hen egg white lysozyme reveals two distinct mechanisms of amyloid fibrillation

• DOI: 10.1074/jbc.m117.813097
• 发表时间: 2017-12-29
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Nitani, Ayame;Muta, Hiroya;Goto, Yuji
• 通讯作者: Goto, Yuji

「過飽和に支配されたアミロイド線維形成の超音波による促進」

“通过过饱和度控制淀粉样原纤维形成的超声波加速”

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroya Muta;Masatomo So;Kazumasa Sakurai;and Yuji Goto;牟田 寛弥，宗 正智， 櫻井 一正，後藤 祐児;牟田 寛弥，李 映昊，Jozef Kardos，林 雨曦， 八木 寿梓，宗 正智， 櫻井 一正，後藤 祐児
• 通讯作者: 牟田 寛弥，李 映昊，Jozef Kardos，林 雨曦， 八木 寿梓，宗 正智， 櫻井 一正，後藤 祐児

複数のアミロイド性蛋白質の混在する複雑な系におけるアミロイド線維形成機構

含有多种淀粉样蛋白的复杂系统中淀粉样原纤维的形成机制

• 发表时间: 2015
• 作者: Hiroya Muta;Masatomo So;Kazumasa Sakurai;and Yuji Goto;牟田 寛弥，宗 正智， 櫻井 一正，後藤 祐児;牟田寛弥;Hiroya Muta;牟田寛弥;牟田寛弥
• 通讯作者: 牟田寛弥