Investigation of the folding mechanism of PrPC to PrPSc and assembly of prion agents, and interpretation of the of the beta helix scaffold model

研究 PrPC 到 PrPSc 的折叠机制和朊病毒剂的组装，以及 β 螺旋支架模型的解释

基本信息

批准号：
18K06621
负责人：
萩原健一
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute of Infectious Diseases
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

異常型プリオン蛋白質（PrPSc）の未知の構造について、分子モデリングからβへリックスモデルが推定されている。このモデルを念頭に、PrPScの構造の理解へ繋げるウェット実験による研究を進めた。モデルでは、正常型プリオン蛋白質（PrPC）がPrPScへ変換すると、PrPCのアミノ酸残基およそ90番目から170番目（マウスのプリオン蛋白質のアミノ酸番号）がβへリックス構造へ転換すると考えられている。そこで、他の蛋白質に由来する既知のβへリックスのアミノ酸配列をこの領域に移植・置換した改変プリオン蛋白質（PrP改変体）を系統的に作製し、これらをプリオン持続感染細胞に発現させて、プロテアーゼK（PK）消化に対して抵抗性のPrPSc様の凝集体へ変換されるか否かを調べた。その結果、βへリックス配列の移植によってPK抵抗性を獲得するPrP改変体は昨年度までに見つからなかった。βへリックス配列の移植は期待した結果が得られなかった一方、マウスPrPのアミノ酸129-215番目をニワトリPrPのアミノ酸配列へ置換した改変体（計86アミノ酸中、66残基がマウスPrPと不一致）がPK抵抗性をもつことがわかった。本年度にさらに検討を進めたところ、PrPのC末端側の約35アミノ酸を欠失させたPrP改変体が、プリオン持続感染細胞に発現させるとPK抵抗性を顕著に示すことを新たに発見した。βへリックスモデルにおいてこの領域は元のPrPCの構造（αヘリックス）に保たれていると推測されているが、最近提唱された新規のモデルでは規則的に集積したβシート構造になると推測されている。興味深いことに、上記の領域にPrPとは無縁のアミノ酸配列を挿入しても、顕著なPK抵抗性が維持された。この中には、プリオン非感染細胞に発現させてもPK抵抗性を自発的に獲得するものがあることを見出した。

异常prion蛋白（PRPSC）的未知结构是从分子建模到β的。考虑到这个模型，我们通过与对PRPSC结构的理解有关的湿实验进行了研究。在模型中，当将正常的Prion蛋白（PRPC）转换为PRPSC时，PRPC的氨基酸残基（小鼠prion蛋白的氨基酸数）被转化为β为β。因此，rick的氨基酸序列被移植并取代衍生自其他蛋白质的已知β，并且这些是系统产生的，并且它们在prionic连续细胞中表达。抗药性PRPSC骨料进行消化。结果，去年未发现PRP修饰，这通过将RIX序列移植到β来获得PK抗性。虽然RIX序列向β的移植未获得预期的结果，但将小鼠PRP氨基酸的修饰129-215替换为鸡肉PRP的氨基酸序列（在86个氨基酸中总共66个残基，鼠标PRP鼠标PRP。今年的进一步研究表明，在PRP的C末端丢失了大约35个氨基酸的PRP修饰将表明PK耐药性在Prione感染的细胞中表达。假定该区域保持在β至β的原始PRPC结构（α螺旋）中，但假定最近提出的新模型将具有常规的β-座结构。有趣的是，即使将与PRP无关的氨基酸序列插入了上述区域，也保持了显着的PK耐药性。它发现其中一些在非感染的细胞中自发获得PK抗性。