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 | PDB:2e8dタンパク質名K3 アミロイド線維 生物種ヒト（Homo sapiens） 生物学的役割ポリペプチドのモノマー（単量体）が自己会合してできるアミロイド線維（amyloid fibril）は、アモルファスの凝集体とは異なり、規則正しい線維状の超分子複合体である。アミロイドの沈着や形成過程は、アルツハイマー病、透析アミロイドーシス、II型糖尿病、パーキンソン病、プリオン病などの約40種類の疾病に深く関わっている。 アミロイド線維の構造や形成機構を理解することは、アミロイド病の予防や治療ひいては蛋白質のフォールディング（折りたたみ）とミスフォールディング（誤った折りたたみ）の研究において極めて重要である。 筆者らは透析アミロイドーシスの原因蛋白質であるβ2ミクログロブリン（β2-m）のK3断片を使用した。β2-mの酵素分解から得られるK3ペプチドは、凝集性が高く、β2-mのアミロイド原生の高い領域の一つである。本研究では、固体NMRを用いて、K3ペプチドからなるアミロイド線維の構造を決定した。 立体構造の特徴
線維中のK3モノマーは、二本のβストランドとストランド間を結ぶ一つのループから構成されている。具体的には、βストランド（Asn21-Ser28）– ループ（Gly29-Pro32）– βストランド（Ser33-Lys40）である。さらに、βストランドは線維軸と直交する方向に積み重なって二枚の平行βシート構造を形成している（クロスβ構造）。二つのシートは水素結合や側鎖間の相互作用により安定化されており、線維軸に対して少しねじれていた。 興味深いことに、線維中のK3モノマーはβ2-mモノマーの天然構造とは異なる構造をとっていた。β2-mの天然構造において埋もれていた疎水性残基（Val27, Cys25, Leu23）は、K3線維中では溶媒に露出されていた。逆に、天然構造で露出されていた芳香族残基（Phe22、Tyr26）や極性残基（Gln24、Ser28）は、K3線維中では二つのβストランド間に埋もれていた。 K3線維の構造は分子間相互作用により安定化されている。フェニルアラニンの側鎖は、4.5–4.7 Åの距離でπ-π相互作用をしていた。加えて、シート内にあるTyr26のフェノール環もπ-π相互作用をしていた。Asn24は、隣接する分子のAsn24と "Asn ladder" と呼ばれる分子間水素結合を形成していた。 タンパク質構造データバンク(PDB)参考文献原論文
その他著者: 李 映昊 |
