固体ＮＭＲを用いたβ２ミクログロブリンのアミロイド線維構造解析

使用固态 NMR 分析 β2 微球蛋白的淀粉样纤维结构

• 批准号: 13J01079
• 负责人: 宗 正智
• 金额: $ 1.28万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01079/
• 关键词: アミロイド線維; 固体NMR; ベータ２ミクログロブリン; 蛋白質構造解析; NMR信号帰属; 同位体ラベル; 構造解析; β2ミクログロブリン

固体NMRによる蛋白質の構造解析において距離情報を正確に得るためには高感度・高分解能なスペクトルが必要であり、且つそこから得られた情報を正しく解析する必要がある。アミロイド線維の固体NMRスペクトルは、線維が高分子量複合体であることや不均一であることから、信号の分散が悪い。特にb2ミクログロブリン(b2m)はアミノ酸残基数も多く信号帰属が非常に困難であり、未だ、すべてのアミノ酸残基に対する信号帰属の報告はない。そこで、本研究では信号の重なりを緩和させるためにNMRで検出可能な同位体ラベルを部位特異的に減らしたリバースラベル蛋白質やスパースラベル蛋白質を用いた方法やコンピューターを用いた帰属計算、より確実な分子間距離情報が得られる手法やなどを用いて構造解析をおこなっている。本年度は複雑に重なり合った信号を希釈するために1，3-13Cと2-13Cグリセロールをそれぞれ用いてラベルしたb2mの発現・精製とその線維のNMR測定をおこなった。現時点では、解析に必要なスペクトルがすべて取得できていないが、非常に分解のいいスペクトルが得られている。また、コンピューター計算の方法として昨年度おこなったRESPLUS法に加え、ssFLYA法も取り入れ、より信頼性のある帰属計算をおこなった。それぞれの結果から得られた化学シフト値をもとにおこなった二次構造予測の結果は同じ傾向にあり、どちらの方法も信頼性のある結果であることを示唆する結果となった。b2m線維は予想以上に複雑なスペクトルを示し、スペクトル解析が非常に困難であった。また、本年度は装置の更新や不具合により測定が思うように進まなかったこともあり、立体構造計算をするまでには至らなかったが、信号帰属のために用いた種々の方法により立体構造を決定のために非常に重要な結果が得られた。

Solid NMR に よ の る protein structure に お い て distance the intelligence を に right る た め に は Gao Gan degrees, high decomposition can な ス ペ ク ト ル が necessary で あ り and つ そ こ か ら have ら れ た intelligence を is し く parsing す る necessary が あ る. ア ミ ロ イ ド line d の solid NMR ス ペ ク ト ル は, line d が high molecular weight complex で あ る こ と や heterogeneity で あ る こ と か ら, signal scattered の が 悪 い. Special に b2 ミ ク ロ グ ロ ブ リ ン (b2m) は ア ミ ノ acid base of residual も 帰 genus が very に く signal more difficult で あ り, not だ, す べ て の ア ミ ノ acid residues に す seaborne 帰 る signal is の report は な い. そ こ で, this study で は signal の heavy な り を ease さ せ る た め に NMR で 検 な potential with a body ラ ベ ル を site specific に minus ら し た リ バ ー ス ラ ベ ル protein や ス パ ー ス ラ ベ ル protein を い た method や コ ン ピ ュ ー タ ー を with い た 帰 calculation and よ り indeed be な molecules are the distance between the intelligence が ら れ る gimmick や な ど を with い て Construct analysis: をお なって る る. After this year's は 雑 に heavy な り close っ た signal を bush 釈 す る た め に 1, 3-13 c と 2-13 c グ リ セ ロ ー ル を そ れ ぞ れ with い て ラ ベ ル し た b2m の 発 now, refined と そ の line d の NMR measurement を お こ な っ た. Now point で は, parse に necessary な ス ペ ク ト ル が す べ て obtain で き て い な い が, very に decomposition の い い ス ペ ク ト ル が must ら れ て い る. ま た, コ ン ピ ュ ー タ ー の method to calculate と し て yesterday annual お こ な っ た RESPLUS に plus え, ssFLYA も り into れ, よ り letter 頼 sex の あ る 帰 belong to calculate を お こ な っ た. そ れ ぞ れ の results か ら have ら れ た chemical シ フ ト numerical を も と に お こ な っ た は の secondary structure to the test results with じ tendency に あ り, ど ち ら の way も letter 頼 sex の あ る results で あ る こ と を in stopping す る results と な っ た. D は b2m line to think above に complex 雑 な ス ペ ク ト ル を し, ス ペ ク ト ル parsing が very difficult に で あ っ た. ま た update, this year's は device の や not close に よ り determination が think う よ う に into ま な か っ た こ と も あ り, three-dimensional structure calculation を す る ま で に は to ら な か っ た が, signal 帰 の た め に with い た kind 々 の way に よ り three-dimensional structure を decided の た め に very important な に results ら が れ た.

项目成果

超音波による蛋白質のアミロイド線維形成反応の促進機構

超声促进蛋白质淀粉样原纤维形成反应的机制

• 发表时间: 2014
• 作者: 神津 博幸;小林 功;王 政;中嶋 光敏;Marcos A. Neves;植村 邦彦;佐藤 誠吾;市川 創作;鹿島 誠;宗正智
• 通讯作者: 宗正智

大阪大学蛋白質研究所蛋白質構造形成研究室研究内容

大阪大学蛋白质研究所蛋白质结构形成实验室研究内容

Effects of various detergents on the amyloid fibrillation of beta2-microglobulin

不同去污剂对β2-微球蛋白淀粉样纤维化的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: Masatomo So;Akira Ishii;Hisashi Yagi;Hironobu Naiki;and Yuji Goto
• 通讯作者: and Yuji Goto

The Mechanism of Ultrasonication悠nduced Amyloid Fibril FormationDiscussionExperimental

超声诱导淀粉样原纤维形成的机制讨论实验

• 发表时间: 2013
• 作者: Masatomo So;Yuichi Yoshimura;Hisashi Yagi;Hirotsugu Ogi;et al.
• 通讯作者: et al.

Ultrasonication : An Efficient Agitation for Accelerating the Supersaturation- Limited Amyloid Fibrillation of Proteins

超声波：加速蛋白质过饱和限制淀粉样纤维化的有效搅拌

• DOI: 10.7567/jjap.52.07ha01
• 发表时间: 2013
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Yuichi Yoshimura;Masatomo So;Hisashi Yagi;and Yuji Goto
• 通讯作者: and Yuji Goto