アミロイド蛋白質フィブリル化会合体の偏光顕微赤外分光

淀粉样蛋白原纤维聚集体的偏振微红外光谱

基本信息

批准号：
03J08765
负责人：
平松弘嗣
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University (2005)National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2004)Okazaki National Research Institutes (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

アミロイド線維は一次元周期構造を持つ蛋白質凝集体であり、各種疾病との関連が知られているが、その構造には不明の点が多い。本研究では赤外顕微鏡を用いて、最長22残基のペプチドからなるアミロイド線維の構造を明らかにすることを試みた。中でもアミロイド線維に含まれるペプチド鎖の2次構造が、蛋白質の天然構造の場合と比較してどの程度異なるか、という点に注目して、アミロイド線維形成能力を持つ蛋白質β_2-ミクログロブリンのアミノ酸配列のうち、ここから切り出した#21-29、#21-31,#20-41フラグメント(それぞれ線維形成能力を持つ)の線維の構造を解明することを試みた。赤外吸収スペクトルの解析から二次構造含有量を決定した。また、ペプチドのいくつかの残基に13C同位体置換を行って赤外吸収スペクトルを測定し、置換を行った残基がどの二次構造に属するか決定した。また、ラマンスペクトルの解析から、いずれの線維においてもC25残基側鎖がSS結合を形成していることを見いだした。これらの実験結果から構造を決定した。本実験から明らかになった線維構造と、天然構造との比較から、天然構造中でE22-F30に見られる「芳香族側鎖の相互作用によるβシート選択性」およびH31-I35に見られる「親水性側鎖の相互作用によるループ選択性」は線維構造中でも有効であること、天然構造中でE36-K41に見られる「荷電側鎖間相互作用によるβシート選択性」は線維構造中では必ずしも保存されないこと、が示され、線維構造の構築原理として有用な知見が得られた。

淀粉样原纤维是具有一维周期性结构的蛋白质聚集体，尽管已知它们与多种疾病相关，但其结构的许多方面仍不清楚。在这项研究中，我们试图使用红外显微镜阐明淀粉样原纤维的结构，淀粉样原纤维由最大长度为 22 个残基的肽组成。特别是，我们着眼于淀粉样原纤维中所含肽链的二级结构与蛋白质的天然结构有多少不同，并研究了其中具有形成淀粉样原纤维能力的蛋白质β_2-微球蛋白的氨基酸序列。，我们试图阐明由此切下的#21-29、#21-31和#20-41片段（均具有纤维形成能力）的纤维结构。通过红外吸收光谱分析确定二级结构含量。他们还对肽的几个残基进行了 13C 同位素取代，并测量了它们的红外吸收光谱，以确定取代的残基属于哪个二级结构。此外，通过拉曼光谱分析，我们发现所有纤维的C25残基侧链均形成SS键。根据这些实验结果确定结构。通过本实验揭示的原纤维结构与天然结构的比较，揭示了在E22-F30中观察到的“由于芳香族侧链的相互作用而产生的β-折叠选择性”和“由于芳香族侧链的相互作用而产生的β-折叠选择性”在天然结构中的 H31-I35 中观察到由于亲水侧链的相互作用而产生的环选择性。即使在纤维结构中也被证明是有效的，并且在天然结构中的 E36-K41 中观察到的“由于带电侧链之间的相互作用而产生的 β-折叠选择性”在纤维结构中不一定是保守的，我们获得了有用的知识。关于构建原理。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

平松弘嗣: "Core structure of amyloid fibril proposed from IR-microscope linear dichroism"J.Am.Chem.Soc.. 126. 3008-3009 (2004)

Hirotsugu Hiramatsu：“从红外显微镜线性二色性提出的淀粉样原纤维的核心结构”J.Am.Chem.Soc.. 126. 3008-3009 (2004)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

FT-IR approaches on amyloid fibril structure

DOI：
10.1016/j.bbapap.2005.07.008
发表时间：
2005-11-10
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS
影响因子：
3.2
作者：
Hiramatsu, H;Kitagawa, T
通讯作者：
Kitagawa, T

顕微赤外分光から明らかになったアミロイド線維の構造

微红外光谱揭示淀粉样原纤维的结构

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
生物物理 46(2)(in press)
影响因子：
0
作者：
Matsumoto K;Nagao R;Murata T;Arai Y;Kichise T;Nakashita H;Taguchi S;Shimada H;Doi Y.;Arai et al.;平松弘嗣
通讯作者：
平松弘嗣