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Elucidation of the Fibrillization Mechanism of an ALS-Related Protein SOD1

阐明 ALS 相关蛋白 SOD1 的纤维化机制

基本信息

批准号：
18J22192
负责人：
岩川直都
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞内を模倣した混雑環境におけるアミロイド形成機構の解析昨年度までの研究により、細胞内を模倣した混雑環境ではoff-pathway状態が安定化されることによりSOD1のアミロイド線維形成が抑制されることを明らかにしている。本年度は、このoff-pathway状態、特に混雑分子との結合状態についてより詳細に解析するために、NMR滴定実験を行った。NMR滴定実験の結果、SOD1は混雑分子と弱く相互作用していることが明らかとなった。さらに、変性構造のSOD1について同様のNMR滴定実験を行うことで、比較的強い相互作用が存在することを明らかにした。これらの相互作用が、線維の前駆体である混雑分子と結合していない変性状態の存在比を低下させ、アミロイド線維形成を抑制する機構を明らかにした。以上の研究成果をまとめ、国際学術雑誌へ論文を投稿した。Rheo-NMR法を用いたアミロイド形成機構の解析アミロイド線維形成過程におけるSOD1のNMRシグナルの時間変化を解析した。アミロイド形成に伴い、多くのピークは一様なピーク強度減少を示す一方、一部の残基において特徴的な強度変化を示すピークが見られた。特徴的な強度変化として、①遅延時間で他のピークよりも大きくシグナル強度が減少するもの、②線維形成終了後にシグナル強度が0にならずNMRシグナルとして観測可能なものの２点が挙げられる。これらの知見は、①アミロイド形成に先立ち構造が壊れる領域および②アミロイド線維またはオリゴマー中で柔軟な構造を有する領域であることを示唆している。さらに、CLEANEX-PM測定により、遅延時間において水素交換速度が抑制される残基を特定した。これは、これらの残基を介した分子間相互作用により線維の核が形成することを示唆している。これらは、SOD1のアミロイド形成に関する初めての残基分解能での構造変化情報であると考えている。

Analysis of the mechanism of cellular mimetic environment off-pathway formation In this paper, we studied the mechanism of cellular mimetic environment off-pathway formation and its mechanism of inhibition of SOD1 off-pathway formation. This year, the off-pathway status, the binding status of specific molecules, and the NMR titration were performed. NMR titration results, SOD1 mixed molecules weak interaction, and so on. In addition, the structure of SOD 1 is similar to that of NMR titration. The interaction between these molecules and the precursor of a linear molecule leads to a decrease in the existence ratio of these molecules and the inhibition of the formation of linear molecules. The above research results are submitted to international academic journals. Rheo-NMR method was used to analyze the time variation of SOD1 NMR spectra in the process of formation of molecular structure. The intensity of a residue is reduced when it is formed, and the intensity of a residue is reduced when it is formed The intensity of the characteristic changes,(1) the delay time,(2) the intensity of the characteristic changes,(3) the intensity of the characteristic changes,(4) the delay time,(5) the intensity of the characteristic changes,(6) the delay time,(7) the intensity of the characteristic changes,(8) the delay time,(9) the intensity of the characteristic changes,(9) the delay time,(10) the intensity of the characteristic changes,(11) the delay time,(10) the intensity of the characteristic changes,(10) the intensity of the characteristic changes,(11) the delay time,(10) the intensity of the characteristic changes,(10) the intensity of the characteristic changes,(11) the delay time,(10) the intensity of the characteristic changes,(10) the intensity of the characteristic changes,(10) the intensity of the characteristic changes,(11) the delay time,(10) the intensity of the characteristic changes,(10) the intensity of the characteristic changes,(11) the intensity changes,(10) the delay time, This is the first time that a person has ever been involved in a relationship with another person. CLEANEX-PM assay is a specific residue that inhibits the rate of water exchange. The residues of these molecules are involved in molecular interactions, and the nuclei of these molecules are formed. The structure of SOD1 is related to the formation of SOD1.