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凝集化するタンパク質1分子の励起運動の観察に成功

 東京大学,産業技術総合研究所,大阪大学,神戸大学,高輝度光科学センターの研究グループは,X線1分子追跡法(Diffracted X-ray Tracking;DXT)を応用し,過飽和溶液中のタンパク質分子(リゾチーム)の凝集化プロセスにおいて,タンパク質分子内部およびその周辺が激しく運動していることを観測した。この結果を詳細に解析したところ,この激しい運動は,フェムトニュートンという非常に微弱な力場を形成していることが分かった。これは,激しいブラウン運動を伴う分子凝集体(ネットワーク)の形成と崩壊が繰り返されていることを示していると発表した。
 生体内タンパク質分子の異常凝集として有名なアミロイドーシスは,アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経系疾患から,Ⅱ型糖尿病などの内分泌疾患,プリオン病など20種類以上におよぶ疾患との関係が議論されているが,それぞれの疾患に対する有効な治療法は現在まで確立されていない。これら未解決の主原因として,生体内溶液中でのタンパク質分子の動的な振る舞いに関する情報の欠如が挙げられる。今回の研究では,タンパク質溶液の局所的な1分子動態観測とその計測技術の確立を目的とし,凝集化プロセスのモデルケースとして,過飽和溶液条件下での分子凝集に着目した。
 今回の研究成果により,アルツハイマー病などの発症プロセスと強く関わるタンパク質凝集プロセスを1分子観察できるようになったので,分子凝集化を制御・抑制するまったく新しい治療戦略の可能性に期待されている。

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