標的蛋白質との相互作用における天然変性蛋白質αシヌクレインの構造形成と凝集

蛋白質の構造変化から生じる凝集体やアミロイド線維形成に起因する神経変性病の予防や治療に貢献する基礎的研究のために，アルツハイマー病の原因ペプチドであるAβ42とパーキンソン病の原因蛋白質であるαシヌクレインのアミロイド線維形成の抑制を分子シャペロンの一種であるシャペロニンGroELの頂上ドメイン(AD)を用いて調べた。我々はGroELが様々な基質蛋白質をその頂上ドメインで結合することをこれまでの研究で明らかにしてきており，本研究ではその頂上ドメインのみを蛋白質工学的に切り離して大腸菌で大量発現させ，精製して使用した。ADをモル比で５倍量添加してαシヌクレインのアミロイド線維形成反応を追跡するとほぼ完全にアミロイド線維形成反応が抑制されることが明らかになった。さらに詳細なADの添加量比をAβ42で調べたところ，ADが1倍等量存在下で90%に，10倍等量で20%に，20倍等量でほぼ完全にアミロイド線維形成が抑制されることが分かった。これらのADの作用が蛋白質の凝集・アミロイド線維形成に対して普遍的であるかどうかを，病気とは関連していないがある変性条件下で典型的なアミロイド線維を形成することを我々が独自に発見しているGroES蛋白質でも同様に調べた。その結果，1倍等量で40%に，2倍等量で20%に，4倍等量のＡＤでほぼ完全に線維形成が抑制された。これらの結果から, ADはアミロイド線維凝集を形成するタンパク質に普遍的に相互作用して，その伸張反応を停止させて凝集抑制をする働きがあることを初めて明らかにした。また，それらの相互作用の親和性を水晶振動子マイクロバランス装置を用いて定量的に調べることにも成功した。この研究結果は，ADを用いればアルツハイマー病やパーキンソン病などに代表される脳神経変性病などの予防に利用できる可能性を示しており，新たなタンパク性製薬として期待される。

蛋白質の構造変化から生じる凝集体やアミロイド線維形成に起因する神経変性病の予防や治療に貢献する基礎的研究のために，アルツハイマー病の原因ペプチドであるAβ42とパーキンソン病の原因蛋白質であるαシヌクレインのアミロイド線維形成の抑制を分子シャペロンの一種であるシャペロニンGroELの頂上ドメイン(AD)を用いて調べた。我々はGroELが様々な基質蛋白質をその頂上ドメインで結合することをこれまでの研究で明らかにしてきており，本研究ではその頂上ドメインのみを蛋白質工学的に切り離して大腸菌で大量発現させ，精製して使用した。ADをモル比で５倍量添加してαシヌクレインのアミロイド線維形成反応を追跡するとほぼ完全にアミロイド線維形成反応が抑制されることが明らかになった。さらに詳細なADの添加量比をAβ42で調べたところ，ADが1倍等量存在下で90%に，10倍等量で20%に，20倍等量でほぼ完全にアミロイド線維形成が抑制されることが分かった。これらのADの作用が蛋白質の凝集・アミロイド線維形成に対して普遍的であるかどうかを，病気とは関連していないがある変性条件下で典型的なアミロイド線維を形成することを我々が独自に発見しているGroES蛋白質でも同様に調べた。その結果，1倍等量で40%に，2倍等量で20%に，4倍等量のＡＤでほぼ完全に線維形成が抑制された。これらの結果から, ADはアミロイド線維凝集を形成するタンパク質に普遍的に相互作用して，その伸張反応を停止させて凝集抑制をする働きがあることを初めて明らかにした。また，それらの相互作用の親和性を水晶振動子マイクロバランス装置を用いて定量的に調べることにも成功した。この研究結果は，ADを用いればアルツハイマー病やパーキンソン病などに代表される脳神経変性病などの予防に利用できる可能性を示しており，新たなタンパク性製薬として期待される。