アルツハイマー病アミロイド高感度検出のためのチップテクノロジー創製

创建用于高灵敏度检测阿尔茨海默病淀粉样蛋白的芯片技术

• 批准号: 17651065
• 负责人: 三原 久和
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17651065/
• 关键词: アミロイド; アルツハイマー; ペプチド; バイオチップ

狂牛病やヒトのヤコブ病、アルツハイマー病をはじめ、近年、タンパク質の組織化・増幅現象としてタンパク質のミスフォールディングに起因したナノサイズのアミロイド線維形成に高い関心が集まっている。アルツハイマー病ではアミロイドβペプチドが原因タンパク質である。これらタンパク質の3次元構造変化は、α-ヘリックス構造からβ-構造への転移に代表され、さらにはそれらのナノ構造のアミロイド分子集合体形成を自己増幅的に引き起こす。このような特性を有するタンパク質の立体構造変化およびアミロイド繊維化を高感度に捉え、病気の予兆診断などに応用できるマイクロ・ナノデバイスが創製されることが望ましい。本研究では、アミノ酸配列から設計したシンプルなアミノ酸配列を有する設計人工ペプチドを利用することにより、アルツハイマー病アミロイドβペプチドを核に自己増幅的に立体構造変化を起こさせ、ペプチドアミロイド線維を試験管内で増幅させ、簡便かつ高感度に検出できるチップテクノロジーの創製系構築を目指す。微量のアミロイド線維を検出する設計ペプチドシステムの開発タンパク質のアミロイド線維化は、正常な立体構造のタンパク質がミスフォールディングしてβシート構造からなる凝集体を形成し、それらが繊維状に集合化することで形成される。アルツハイマー病アミロイド検出のためのアミロイド検出・阻害ペプチド等として蛍光性蛋白質を設計・合成した。アミロイド線維検出ナノシステムの構築とナノチップテクノロジーへの展開アミロイド線維形成を検出するチップシステム開発の一環として、アルッハイマー病アミロイド生成酵素であるβセクレターゼ活性をチップフォーマットで蛍光検出できるシステムを開発した。アミロイド線維の細胞毒性評価と新規検出剤の開発アルツハイマー病などの蛋白質は、顕著な細胞毒性活性を示す。上記の人工ペプチドや蛋白質を用いてアルツハイマー病アミロイドの細胞毒性の評価を行い、アミロイドの細胞毒性評価も実施できる基盤システムの開発を行った。

近年来，人们对蛋白质错误折叠引起的纳米级淀粉样原纤维的形成产生了极大的兴趣，作为蛋白质组织和扩增的一种现象，包括疯牛病、人类雅各布病和阿尔茨海默病。 β淀粉样肽是阿尔茨海默病的致病蛋白。蛋白质的这些三维结构变化的典型特征是从α螺旋结构到β结构的转变，此外，这些纳米结构以自我放大的方式导致淀粉样蛋白分子聚集体的形成。人们希望创造出能够高灵敏度检测蛋白质构象变化和淀粉样纤维颤动并可应用于疾病预测诊断的微纳米器件。在这项研究中，我们通过使用由氨基酸序列设计的简单氨基酸序列的人工肽，引起以阿尔茨海默病淀粉样β肽为核心的自我放大构象变化，并在体外产生了肽淀粉样原纤维。旨在创建一个系统，用于创建可以轻松放大和高灵敏度检测的芯片技术。开发设计的肽系统来检测痕量淀粉样原纤维 当具有正常三维结构的蛋白质错误折叠形成由 β 折叠结构组成的聚集体并聚集成原纤维时，就会发生蛋白质淀粉样原纤维。我们设计并合成了荧光蛋白作为淀粉样蛋白检测/抑制肽，用于阿尔茨海默病淀粉样蛋白检测。淀粉样原纤维检测纳米系统的构建及其在纳米芯片技术中的应用作为开发检测淀粉样原纤维形成的芯片系统的一部分，我们开发了一种可以荧光检测β-分泌酶活性的系统，β-分泌酶是一种在阿尔海默病中产生淀粉样蛋白的酶，以芯片格式。淀粉样原纤维的细胞毒性评估和新检测剂的开发与阿尔茨海默氏病相关的蛋白质表现出显着的细胞毒活性。我们使用上述人工肽和蛋白质评估了阿尔茨海默病淀粉样蛋白的细胞毒性，并开发了一个也可以评估淀粉样蛋白细胞毒性的平台系统。

项目成果

In Vitro Selection of RNA Aptamers That Bind to an Oligomeric State of Amyloid Beta-Peptide

与淀粉样β-肽寡聚状态结合的RNA适体的体外选择

• 期刊: Peptide Science 2005 (印刷中)
• 作者: T.Ueki;植木龍也;N.Kawakami;N.Yamaguchi;M.Yoshinaga;N.Kawakami;M.Yoshihara;道端齊;M.Golam Mortuza;H.Michibata;T.Ueki;Shusuke Sano;Shusuke Sano;Tsuyoshi Takahashi
• 通讯作者: Tsuyoshi Takahashi