Understanding the mechanism of amyloid fibrillation of proteins

了解蛋白质淀粉样纤维颤动的机制

基本信息

批准号：
16F16388
负责人：
後藤祐児
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

変性蛋白質は、ミスフォールディングしてアミロイド線維を形成してアミロイドーシスと総称されるさまざまな疾患の原因となる。本研究では、変性蛋白質の形成する異なった凝集状態を、溶解度や過飽和に基づいて原理的に理解することを目指した。(1) 線虫を用いた凝集アッセイ：パーキンソン病はαシヌクレイン（αSyn）の凝集蓄積によるドパミン神経の変性脱落によって特徴づけられる。その凝集過程においてはC末断片化が関連していると考えられている。今年度、αSyn過剰発現線虫の経時的なウェスタンブロット解析をすると、αSynは日齢依存的にC末断片化していくことが確認された。すなわち、超音波照射は、C末断片化されたαSynの凝集形成を促進することが推察された。(2) αSynのオリゴマーと線維形成、病態多様性の関係： ThTを用いた凝集形成のモニタリングによって野生型αSynが2種類の異なる線維形成を示すことを示し、Fibril A type、Fibril B typeとした。この2種類の線維形成の違いを生む最初のステップを知るため、αSynモノマーの詳細な構造解析を行ったところ、2種類の構造の異なるシヌクレイン平衡が観察された。2種類の単量体を分離し、それぞれ超音波を用いて線維形成をすると、一方からはAタイプが、他方からBタイプが検出された。2種類の単量体の構造変換がその後のシヌクレイン凝集物の多様性を生んでいる可能性が示唆された。(3) 熱量計によるアミロイド線維形成の熱測定：昨年度に続き、等温滴定型熱量計を用いてαシヌクレインのアミロイド線維形成の熱測定実験を行った。部分的に興味深い結果が得られたが包括的な理解には至っていない。今後、さらに解析を進め、熱測定に基づく凝集の普遍的な理解を目指す。

变性蛋白质错误折叠形成淀粉样原纤维，导致各种疾病，统称为淀粉样变性。在这项研究中，我们的目的是从根本上了解变性蛋白质基于溶解度和过饱和度形成的不同聚集状态。 (1)使用秀丽隐杆线虫的聚集测定：帕金森病的特征是由于α-突触核蛋白(αSyn)的聚集积累而导致多巴胺能神经元的退行性丧失。 C 端碎片被认为参与了聚集过程。今年，当我们对过表达αSyn的线虫随时间进行蛋白质印迹分析时，证实αSyn以年龄依赖性方式变得C末端片段化。即，推测超声波照射促进了C末端断裂的αSyn的聚集体的形成。 (2)αSyn寡聚体、原纤维形成和病理多样性之间的关系：通过ThT监测聚集体的形成，野生型αSyn表现出两种不同类型的原纤维形成，分别称为原纤维A型和原纤维B型类型。。为了了解导致这两类原纤维形成差异的第一步，我们对 αSyn 单体进行了详细的结构分析，并观察了两类结构不同的突触核蛋白平衡。当分离两种类型的单体并使用超声波对每种单体进行原纤维形成时，在一种中检测到A型，在另一种中检测到B型。有人认为，两种类型单体之间的结构变化可能是导致突触核蛋白聚集体随后多样性的原因。 (3)使用热量计测量淀粉样蛋白纤维形成的热量：继去年之后，我们使用等温滴定热量计进行了α-突触核蛋白淀粉样蛋白纤维形成的热量测量实验。尽管获得了一些有趣的结果，但尚未达成全面的理解。未来，我们将进行进一步的分析，旨在实现对基于热测量的聚合的普遍理解。