固体NMRによる精密構造構築手法の開発とアミロイド線維化機構解明への応用

利用固态NMR开发精确结构构建方法并应用于阐明淀粉样纤维颤动机制

基本信息

批准号：
04J04351
负责人：
中澤靖元
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology (2005-2006)Tokyo Institute of Technology (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

アルツハイマー病発症機構を考える上で、β-アミロイドペプチド(Aβ)の神経細胞への沈着、凝集のメカニズム解明は重要な研究課題の一つである。本研究では、擬似的に配向脂質二重層膜を作成し、40残基のAβペプチドを添加することで、ペプチド濃度依存的なリン脂質膜の配向挙動を^<31>P角度依存NMR法によってモニタリングした。本年度、これら一連の角度依存NMRデータを詳細に解析したところ、Aβ存在下により、配向脂質二重層はヘキサゴナル相と呼ばれる形態を形成し、膜破壊に至っていることを示唆する証拠を得た。さらに、本年度、Aβペプチドの局所的な構造晴報を得るため、安定同位体ラベルを施したAβペプチドを合成、水和した脂質膜と混合し、固体NMR法による測定・解析を行った。構造解析にあたり、通常の固体NMR測定法である^<13>C CP/MAS NMRならびに高い運動領域がより強調される^<13>C DD/MAS NMRを併用することで、脂質膜中におけるAβペプチドの局所構造と運動性を詳細に検討した。この結果、ペプチド中に存在するVal^<18>およびAla^<21>は、脂質膜存在下において大部分がβ-シート構造を形成する事で凝集しているが、一部、α-ヘリックス構造を形成し、膜貫通していることが示唆された。以上、本年度得られた結果に関しては、関連学会において、口頭、ボスター発表を行うとともに、現在投稿中の論文によって報告し、概ね計画通り、本研究計画を終了する。さらに、繊維物質の固体NMRによる精密構造構築手法の開発の一環として、昨年度から引き続き、シルクをモデル系とした構造解析も平行して行い、4件の学会発表(うち口頭発表2件)、また、国内外の関連誌に2報発表した。

在考虑阿尔茨海默病的发病机制时，阐明β-淀粉样肽（Aβ）在神经细胞中沉积和聚集的机制是重要的研究课题之一。在本研究中，通过创建伪取向脂质双层膜并添加40个Aβ肽残基，我们使用^ 31 P角度依赖性NMR方法研究了磷脂膜的肽浓度依赖性取向行为。今年，我们详细分析了一系列角度依赖性核磁共振数据，发现证据表明，在 Aβ 存在的情况下，定向脂质双层形成所谓的六方相，导致膜破坏。此外，今年，为了获得Aβ肽的局部结构信息，我们合成了稳定同位素标记的Aβ肽，将其与水合脂质膜混合，并使用固态NMR对其进行测量和分析。对于结构分析，通过使用强调高运动区域的通常的固态NMR测量方法^ 13 C CP/MAS NMR和^ 13 C DD/MAS NMR，可以分析脂质膜中的Aβ。详细研究了肽的局部结构和迁移率。结果表明，肽中存在的Val^ 18 和Ala ^ 21 大部分在脂质膜的存在下形成β-折叠结构而聚集，但也有一部分形成α-螺旋。结构并穿透膜。如上所述，今年获得的成果将在相关学术会议上进行口头报告和补充报告，并以正在提交的论文形式进行报告，该研究项目将按计划完成。此外，作为开发利用固态NMR的纺织材料精密结构构建方法的一部分，从去年开始并行进行了以丝绸为模型系统的结构分析，并进行了四次会议报告（包括两次口头报告），在国内外相关期刊发表论文两篇。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Orientation of Antimicrobial Peptide, Cecropin A-Magainin 2 Hybrid, in Lipid Bilayer studied by ^<31>P and ^<15>N Solid-State NMR

通过^ 31 P和^ 15 N固态NMR研究抗菌肽天蚕素A-Magainin 2杂合体在脂质双层中的取向

DOI：
发表时间：
期刊：
Polymer Journal (In press)
影响因子：
0
作者：
Ken Kawaguchi;Kouei Suita;Yu Suzuki;Kimiko Umemoto;Yasumoto Nakazawa;Tetsuo Asakura
通讯作者：
Tetsuo Asakura

Structure and Structural Changes of the Silk Fibroin from Samia Cynthia ricini Using Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy.

使用核磁共振波谱分析蓖麻蚕丝素的结构和结构变化。