高速原子間力顕微鏡を用いた凝集タンパクのクロス・シーディング効果の時空間的観察

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アルツハイマー病やレビー小体病（パーキンソン病、レビー小体型認知症）では、アミロイドβ蛋白(amyloid β-protein: Aβ)やαシヌクレイン蛋白(α-synuclein protein: αS)の単独あるいは混合で形成された凝集体が関与している可能性が示唆されている。これまでに我々は、AβあるいはαSの重合核(シード)を用いた凝集反応(セルフ・シーディング)を種々検討している。本研究では、AβとαSとの間での凝集反応(クロス・シーディング)の検討を行い、その凝集促進効果の有無や機序を明らかにすることを目的として研究を展開している。AβとαSのセルフおよびクロス・シーディングにおいて、各蛋白のシードの調整法がその凝集反応速度に影響を及ぼす可能性が考えられることから、本年度では、まず、種々の方法でAβ42およびαSのシードを調整した。なお、Aβ42は市販のものを用い、αSは大腸菌より調整し精製たものを用いた。得られた各シードを用い、チオフラビンT(thioflavin T: ThT)を利用した系でセルフ・シーディングについて種々検討した結果、調整法により凝集反応に差がみられることを明らかにした。また、Aβ42のセルフ・シーディングについて、高速原子間力顕微鏡(high-speed atomic force microscopy: HS-AFM)を利用した凝集反応の動的観察も検討しており、シードの調整法や測定条件により凝集反応が大きく影響されることを明らかにした。次に、ThTを利用した系でAβ42とαSのクロス・シーディングを種々検討したところ、現在の条件ではクロス・シーディングの凝集促進効果が小さく、HS-AFMで評価可能な時間内で動的観察が困難であることが明らかとなり、シード調整や凝集反応の条件(緩衝液や塩濃度、pHなど)最適化が必要であることが示唆された。