タンパク質の構造異常に関わるストレス応答ダイナミクスの評価

与蛋白质结构异常相关的应激反应动力学评估

基本信息

批准号：
14750637
负责人：
島内寿徳
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750637/
关键词：
リポソームストレス・センサメンブレン・ストレスバイオテクノロジータンパク質構造異常アミロイドーシス誘電分散解析ナノバイオ・チップストレス応答誘電分散計測構造異常性ストレスセンサアミロイド分子間相互作用

项目摘要

本申請課題では,次世代型ナノバイオチップによるタンパク質のストレス応答ダイナミクスの解析・構造異常性の機構解明を目指す.そのため,以下の項目に分けて検討した.1.リポソームのナノバイオチップへの応用リポソームの誘電分散解析を行ない,数10MHz付近に現われる誘電緩和がリン脂質分子の軸回転運動,ならびに脂質膜の流動性に対応することがわかった.この緩和特性とリポソームの膜特性((i)膜流動性,(ii)電荷密度,(iii)面・局所的疎水性)との間に対応関係を見出すことができた.さらに熱・pHなどのストレス条件下での誘電特性を評価し,リポソームのストレス応答特性データベース化を行なった.2.タンパク質のストレス応答の評価タンパク質をセンサ素子であるリポソームと共存させると,リポソームの緩和周波数の変化が認められた.リポソームの膜特性を表す緩和周波数の変化から,相互作用している各種タンパク質の変性/巻き戻り過程・多量体化・二次構造の変化の過程に関する情報をon-lineで得ることができた.また,1.で得たデータベースに基づき,電解質封入リポソームを固定化した電極を作成し,タンパク質との相互作用で誘導される電解質の漏出を電気化学的に計測することで,多変量解析によるパタン解析への展開の可能性も示す事ができた.タンパク質の構造状態を解析することができた.これらの手法を併用することで,れゆえ,生体膜上でのアミロイド性タンパク質の構造異常化に関するオンラインモニタリングの可能性を示す事ができた.

在本应用中，我们的目标是利用下一代纳米生物芯片分析蛋白质的应激反应动力学并阐明结构异常的机制。为此，我们将研究分为以下几项： 1.脂质体在纳米生物芯片上的应用我们进行了介电研究色散分析发现，几十MHz左右出现的介电弛豫对应于磷脂分子的轴向旋转运动和脂膜的流动性。我们发现这种松弛特性与脂质体的膜特性（（i）膜流动性，（ii）电荷密度和（iii）表面/局部疏水性）之间存在对应关系。此外，我们评估了在热等应力条件下的介电特性。和pH，并建立了脂质体应激反应特性的数据库。 2.以蛋白质作为传感器元件评估蛋白质的应激反应。当与脂质体共存时，观察到脂质体弛豫频率的变化。代表脂质体膜特性的弛豫频率的变化表明了各种相互作用蛋白质的变性/解旋过程、多聚化和二级结构。获取变更过程的信息然而，通过电化学测量与蛋白质相互作用引起的电解质泄漏，我们能够证明使用多元分析进行模式分析的可能性。分析蛋白质的结构状态通过组合使用这些方法，我们能够证明在线分析的可能性监测生物膜上淀粉样蛋白的结构异常。