Understanding the mechanism of amyloid fibrillation of proteins

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変性蛋白質は、ミスフォールディングしてアミロイド線維を形成してアミロイドーシスと総称されるさまざまな疾患の原因となる。本研究では、変性蛋白質の形成する異なった凝集状態を、溶解度や過飽和に基づいて原理的に 理解することを目指した。(1) 線虫を用いた凝集アッセイ：パーキンソン病はαシヌクレイン（αSyn）の凝集蓄積によるドパミン神経の変性脱落によって特徴づけられる。その凝集過程においてはC末断片化が関連していると考えられている。今年度、αSyn過剰発現線虫の経時的なウェスタンブロット解析をすると、αSynは日齢依存的にC末断片化していくことが確認された。すなわち、超音波照射は、C末断片化されたαSynの凝集形成を促進することが推察された。(2) αSynのオリゴマーと線維形成、病態多様性の関係： ThTを用いた凝集形成のモニタリングによって野生型αSynが2種類の異なる線維形成を示すことを示し、Fibril A type、Fibril B typeとした。この2種類の線維形成の違いを生む最初のステップを知るため、αSynモノマーの詳細な構造解析を行ったところ、2種類の構造の異なるシヌクレイン平衡が観察された。2種類の単量体を分離し、それぞれ超音波を用いて線維形成をすると、一方からはAタイプが、他方からBタイプが検出された。2種類の単量体の構造変換がその後のシヌクレイン凝集物の多様性を生んでいる可能性が示唆された。(3) 熱量計によるアミロイド線維形成の熱測定：昨年度に続き、等温滴定型熱量計を用いてαシヌクレインのアミロイド線維形成の熱測定実験を行った。部分的に興味深い結果が得られたが包括的な理解には至っていない。今後、さらに解析を進め、熱測定に基づく凝集の普遍的な理解を目指す。