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。

变性蛋白不折叠形成淀粉样蛋白纤维，导致多种疾病统称为淀粉样变性。在这项研究中，我们旨在了解基于溶解性和过饱和的原理形成变性蛋白的不同聚集状态。（1）使用线虫的聚集测定：帕金森氏病的特征是由于α-突触核蛋白（αSyn）的聚集积累而导致多巴胺神经的退化。 C末端碎片被认为与聚集过程有关。今年，过表达αSyn线虫的蛋白质印迹分析随着时间的流逝证实了αsyn片段以日间依赖性方式c末端片段。也就是说，据估计，超声辐射会促进C端碎片αSyn的聚集形成。（2）αsyn低聚物，原纤维形成和病理多样性之间的关系：使用TH对聚集进行监测表明，野生型αSyn表现出两种不同的原纤维形成，并使用原纤维A类型和原纤维B类型。为了找出将在这两种类型的纤维形成之间差异的第一步，我们对αSyn单体进行了详细的结构分析，并观察到具有两种类型结构的突触核蛋白平衡。当分离两种类型的单体并使用超声进行纤维形成时，从一侧检测到A型，并从另一侧检测到B型。有人提出，这两个单体的结构转化可能会导致突触核蛋白聚集体的多样性。（3）使用量热计对淀粉样蛋白原纤维形成的热测量：去年，在等分滴定量热仪上进行热测量实验以形成淀粉样蛋白原纤维。已经获得了部分有趣的结果，但不是全面的理解。将来，将进行进一步的分析，并将基于热测量值的聚合有普遍的理解。