アミロイド線維形成の分子機構

淀粉样原纤维形成的分子机制

• 批准号: 14037222
• 负责人: 内木 宏延
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: 福井医科大学
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14037222/
• 关键词: アミロイド; アルツハイマー病; ベータアミロイド線維; 透析アミロイド症; ベータ2ミクログロブリン; 立体構造変化; 試験管内形成・分解; アミロイド共存分子

1.アミロイド線維形成・分解反応を説明する統一モデルの構築:アミロイド線維形成の重合核依存性重合モデルの全貌を解明するため、(1>従来酸性溶液中でしか行えなかった、β2ミクログロブリン(β2-m)から、透析アミロイド線維を形成する系について検討し、ある種のアルコールによりβ2-mの立体構造を変化させることで、中性pHでも重合核依存性に線維を伸長させる系を確立した。また、この線維伸長反応は、生体のグリコサミノグリカンにより増強されることを示した。(2)アルツハイマー病βアミロイド線維伸長・脱重合反応を高感度に解析するため、表面プラズマ共鳴法を用いた測定系を開発し、伸長過程のみならず、脱重合過程も一次反応速度論形式に従うことを示した。また、この方法により、反応平衡定数を求めることが初めて可能になり、動力学的解析の方法としても有用である。2.アミロイド線維形成及び分解に伴う前駆蛋白質のコンフォメーション変化の解析:酸性溶液中でβ2-mがアミロイド線維を形成する過程の構造変化を系統的に検討した。NMRを用いた重水素交換実験等により、β2-mのN, C末端領域以外の殆ど全ての残基が、立体構造を変え、強固なβシート構造を形成し、線維を形成しいることを示した。また、前駆蛋白質β2-mの分子内SS結合が、アミロイド原性の構造を保持するために重要であることを示した。3.アポE等のアミロイド共存分子、及び沈着組織の様々なマトリックス分子が線維形成に及ぼす影響の解析;表面プラズマ共鳴法による測定系を用いて、βアミロイド線維並びにβアミロイド蛋白質と、アポEやアルブミン等の生体分子の相互作用を定量的に解析する方法を開発した。また、複数の生体分子が共存するシステムにおいて、どの分子が線維形成に対し、促進的あるいは抑制的に作用するのかを、定量的に比較することが可能であることを示した。

1. 构建解释淀粉样蛋白原纤维形成和分解反应的统一模型：为了阐明淀粉样蛋白原纤维形成的聚合核依赖性聚合模型的整体，关于从β2-m形成透析淀粉样蛋白原纤维的系统，通过用某种类型的醇改变 β2-m 的三维结构，我们建立了一个系统，即使在中性 pH 条件下，该系统也允许纤维以聚合核依赖性方式伸长。被三胺聚糖增强。为了高灵敏度地分析Lloyd纤维的伸长和解聚反应，我们开发了一种采用表面等离子体共振法的测量系统，结果表明，伸长过程和解聚过程都遵循一级动力学形式。首次可以确定反应平衡常数，并可以求解动力学解。 2. 与淀粉样原纤维形成和降解相关的前体蛋白的构象变化分析：我们通过NMR、N的氘交换实验系统地研究了β2-m在酸性溶液中形成淀粉样原纤维的过程中的结构变化。结果表明，除C端区域外的几乎所有残基都改变了其三级结构，并形成强大的β-折叠结构，形成原纤维3.分析淀粉样蛋白共存分子如apoE和各种基质分子的影响。沉积组织在原纤维形成上；我们开发了一种使用基于表面等离子体共振的测量系统来定量分析β-淀粉样蛋白原纤维和β-淀粉样蛋白以及apoE和白蛋白等生物分子之间的相互作用的方法。在该系统中，我们证明可以定量比较。哪些分子起到促进或抑制原纤维形成的作用。

项目成果

Yamamoto, A., et al.: "Iron (III) induces aggregation of hyperphosphorylated tau and its reduction to iron (II) reverses the aggregation : implications in the formation of neurofibrillary tangles of Alzheimer's disease"J. Neurochem.. 82(5). 1137-1147 (200

Yamamoto, A. 等人：“铁 (III) 诱导过度磷酸化 tau 蛋白聚集，铁 (II) 还原可逆转聚集：对阿尔茨海默病神经原纤维缠结形成的影响”J.

Katou, H., et al.: "The role of disulfide bond in the amyloidogenic state of β2-microglobulin stidied by heteronuclear NMR"Protein Sci.. 11(9). 2218-2229 (2002)

Katou, H.等人：“通过异核NMR研究二硫键在β2-微球蛋白的淀粉样蛋白形成状态中的作用”Protein Sci.. 11(9) (2002)。

Ono, K., et al.: "Nordihydroguaiaretic acid potently breaks down pre-formed Alzheimer's β-amyloid fibrils in vitro"J. Neurochem.. 81(3). 434-440 (2002)

Ono, K. 等人：“去甲二氢愈创木酸在体外有效分解预先形成的阿尔茨海默病 β-淀粉样原纤维”J. Neurochem.. 81(3) (2002)。

Hoshino, M., et al.: "Mapping the core of the β2-microglobulin amyloidfibril by H/D exchange"Nat. Struct. Biol.. 9(5). 332-336 (2002)

Hoshino, M., 等人：“通过 H/D 交换绘制 β2-微球蛋白淀粉样原纤维的核心”，Nat Struct. 9(5)。

Hasegawa, K., et al.: "Kinetic modeling and determination of reaction constants of Alzheimer's β-amyloid fibril extension and dissociation using surface plasmon resonance"Biochemistry. 41(46). 13489-13498 (2002)

Hasekawa，K.等人：“使用表面等离振子共振对阿尔茨海默病β-淀粉样原纤维延伸和解离的反应常数进行动力学建模和测定”生物化学41(46)(2002)。