タンパク質のアミロイド線維形成を阻害する人工RNAの進化分子工学法による獲得

利用进化分子工程方法获得抑制蛋白质淀粉样原纤维形成的人工RNA

基本信息

批准号：
15750138
负责人：
高橋剛
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、タンパク質の天然構造が壊れたり、間違った状態へとミスフォールディングすることが原因で病気となる例がいくつか報告されている。特に、アミロイド病と呼ばれるアミロイド線維の形成が病気の原因となっているものとして、アルツハイマー病や狂牛病(プリオン病)などがある。アミロイド線維は、天然構造のタンパク質が凝集し、βシート構造に富んだ状態へと構造転移した結果、そのβシートが繊維状に組織化してできたものである。本研究では、RNAのin vitro selection法を活用し、アルツハイマー病の原因であるアミロイドβタンパク質(Aβ)に結合することで、その構造転移および線維形成を阻害する人工RNApの獲得を行った。オリゴマー状態のAβに特異的に結合する人工RNAを獲得するために、最初にAβのオリゴマーモデルを構築した。10nmサイズの金コロイドにC-末端にCysを配置したAβを共有結合させた。このオリゴマーモデルに結合するRNAのin vitro selectionを行った。サイクルは、計9サイクル行い、7-9サイクルにおいて、3種類のセレクションを行った。得られたRNAのいくつかは、Aβに結合する能力を有していることが明らかとなった。さらに、Aβの構造転移およびアミロイド線維形成能へのRNAの影響を評価したところ、RNA非存在下と比較して、獲得したRNAを添加することにより、Aβのアミロイド線維形成は顕著に抑制されることが明らかとなった。以上、本研究により獲得した人工RNAがAβのアミロイド線維形成を効果的に抑制することが明らかとなった。昨年度の成果を踏まえ、さらに、より阻害能の高いRNAを獲得することにより、将来的なアルツハイマー病の治療等への応用が期待される。

近年来，据报道，该疾病是由破坏蛋白质的自然结构或错误折叠到错误状态引起的。特别是，淀粉样纤维的形成，称为淀粉样蛋白疾病，是疾病的原因，例如阿尔茨海默氏病和疯牛病（Prion病）。淀粉样纤维是通过将β片组织成具有自然结构并经历结构转移到富含β片结构的状态的纤维形式的纤维形式而形成的。在这项研究中，我们利用了一种RNA的体外选择方法来获取人工RNAP，该方法通过与淀粉样蛋白β蛋白（Aβ）结合来抑制结构转移和纤维化，从而引起阿尔茨海默氏病。首先构建了Aβ的低聚模型，以获取在寡聚状态下特异性结合Aβ的人工RNA。将Cys放置在C端的Aβ共价结合到10 nm尺寸的胶体金。进行了与该低聚物模型的RNA结合的体外选择。周期的总数为9个周期，并以7-9个周期进行了三种选择。结果表明，某些结果的RNA具有与Aβ结合的能力。此外，当我们评估RNA对Aβ结构转移的影响以及形成淀粉样蛋白原纤维的能力时，发现与不存在RNA相比，获得的RNA的添加显着抑制了Aβ淀粉样蛋白原纤维的形成。这项研究表明，该研究获得的人工RNA有效地抑制了Aβ的淀粉样蛋白原纤维的形成。考虑到去年的结果，可以预期通过获得具有较高抑制潜力的RNA，它将用于未来对阿尔茨海默氏病的治疗。