ラフト様脂質環境におけるアミロイドβ蛋白の凝集機構の解明と凝集体の特性解析

阐明β淀粉样蛋白在筏状脂质环境中的聚集机制以及聚集体的表征

基本信息

批准号：
14017048
负责人：
松崎勝巳
金额：
$ 4.99万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

アルツハイマー病発症のキーステップは,本来可溶性のアミロイドβ蛋白(Aβ)が神経毒性を持つ凝集体に変化することであると考えられているが,この過程の詳細なメカニズムは不明である.Aβは,ガングリオシド/スフィンゴミエリン/コレステロールからなるラフト様膜中でコレステロール依存的に形成されるガングリオシドクラスターに特異的に結合することをこれまで明らかにしてきた(J.Biol.Chem. 276,24985(2001)).今回,ラフト様脂質組成のリポソームを用いて以下の知見を得た.1)膜結合に伴い,Aβのコンフォメーションはランダム-->α-ヘリックス-->β-シートと変化し,β-シート型が形成されるとこれが核となってAβの凝集が進行し,アミロイド線維が形成される.2)この凝集は,膜結合直後から可逆的に起こる.3)神経細胞に存在する主要ガングリオシド(GM,GD1a,GD1b, GT1b)の中では,GM1が最も線維形成能が高い.さらに,蛍光励起エネルギー移動法を利用して,いったんラフト様膜に結合すると,Aβは「膜活性型」となり,可溶性Aβが結合できないホスファチジルコリンの膜にも結合できるようになることを発見した.これはAβの二次構造獲得が本来高い活性化エネルギーにより速度論的に抑制されているが,ガングリオシドクラスターがこの活性化エネルギーを低下させ,コンフォメーション触媒(シャペロン)として働くことを示唆している.

阿尔茨海默病发病的关键步骤被认为是最初可溶性β淀粉样蛋白（Aβ）转化为神经毒性聚集体，但这一过程的详细机制尚不清楚，已被证明与神经节苷脂簇特异性结合。以胆固醇依赖性方式在由神经节苷脂/鞘磷脂/胆固醇组成的筏状膜中形成（J.Biol.Chem. 276, 24985 (2001))。使用具有筏状脂质成分的脂质体，我们获得了以下发现：1) 膜结合后，Aβ 的构象是随机的 --> α-螺旋 --> β- 变为 a片层、β-片层当淀粉样蛋白形式形成时，它成为细胞核，并且 Aβ 聚集，形成淀粉样原纤维 2) 这种聚集在膜结合后立即可逆地发生 3) 神经细胞中存在的主要细胞神经节苷脂（GM、GD1a、GD1b）。 GT1b)中，GM1的原纤维形成能力最高。此外，利用荧光激发能量转移方法，Aβ一旦与筏状膜结合，就成为“膜活性型”，而可溶性Aβ无法结合的磷脂酰胆碱，成为“膜活性型”也可以与膜结合。这是因为 Aβ 中二级结构的获得在动力学上受到其原本高活化能的抑制，但神经节苷脂簇降低了该活化能并充当构象催化剂（伴侣）。