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プリオンタンパク質関連ペプチドライブラリー概要

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プリオンタンパク質関連ペプチドライブラリー

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概要

平成19年度~23年度までの5年間、(独)農業・食品産業技術総合研究機構生物系特定産業技術研究支援センター「生物系産業創出のための異分野融合研究支援事業」を進めて参りました。
事業を進める中で構築した「ヒトプリオンペプチド断片ペプチドライブラリー」をご提供させていただきます。当社では「BSE等プリオン病の発症前診断を可能とするバイオチップの開発」のため標識ペプチドライブラリーを構築し、プリオン株の種類を判別する新しいアッセイ方法を確立しました 。
さらに、プリオンタンパク質の構造変換速度に影響を与えるペプチドを発見しました。
近年、プリオンタンパク質がアルツハイマー病において神経細胞を損傷させる際の原因物質候補として注目されており、分子レベルでの研究が進められております。
プリオンタンパク質の断片ペプチドは、人獣共通感染症としてのプリオン病の治療薬や診断ツールとして重要なだけでなく、今後罹患率が高まると予想されている、アルツハイマー病の治療薬の開発・研究にもお役に立てるものと考えております。

Prion protein [Homo sapiens]
    1   manlgcwmlv   lfvatwsdlg   lckkrpkpgg   wntggsrypg   qgspggnryp   pqggggwgqp
  61   hgggwgqphg   ggwgqphggg   wgqphgggwg   qgggthsqwn   kpskpktnmk   hmagaaaaga
121   vvgglggyvl   gsamsrpiih   fgsdyedryy   renmhrypnq   vyyrpmdeys   nqnnfvhdcv
181   nitikqhtvt   tttkgenfte   tdvkmmervv   eqmcitqyer   esqayyqrgs   smvlfssppv
241   illisflifl   ivg

prion_1

参 考 文 献

Kasai, K., Hirata, A., Ohyama, T., Nokihara, K., Yokoyama, T., Mohri, S. Novel assay with fluorescence-labelled PrP peptides for differentiating L-type atypical and classical BSEs, and scrapie, FEBS Lett. 2012, 586, 325-329.

プリオンタンパク質関連ペプチドライブラリーのうち、h01/02は定型BSE感染牛、h03/11は非定型BSE感染牛、h06はスクレイピー感染羊・マウス脳乳剤と特異的に反応した。一方、プルダウンアッセイでは上記の5ペプチドはすべての異常プリオン蛋白質(PrPSc)と結合し、プリオンの由来や種特異性は認められなかった(図)。また、これらのことから、上記ペプチドを用いたアッセイでは、プリオンの種類、具体的には定型BSE(C-BSE)、非定型BSE(L-BSE)、スクレイピーのPrPScについて識別することができることが判明した。

prion_2

Hirata, A., Yajima, S., Yasuhara, T., Nokihara, K. Structural Conversion Rate Changes of Recombinant Bovine Prion by Designed Synthetic Peptides Int. J. Pept. Res. Ther. 2012,

プリオンタンパク質関連ペプチドライブラリーを利用した構造変換解析を行った。蛍光強度解析から明らかになったことは、構造変換が始まるまでの時間(ラグタイム)に差がでるという点であった。興味深いことに、プリオンタンパク質(PrP)においてtoxic領域として知られている部分を含むペプチドは、ラグタイムが短くリコンビナントウシプリオンタンパク質(rbPrP)の構造変換を早期に誘起することが明らかとなり、toxicityとの相関を伺わせる結果であった。これらの結果から、ペプチドの種類によりラグタイムに多様性があることから、rbPrPとペプチドとの相互作用に同様の多様性があることを示唆している。すなわち、これらのペプチドを組み合わせることで、バイオチップにおいて蛍光強度をバーコード化し、PrPを検出することが十分可能であることを示した。

Laurén, J., Gimbel, D. A., Nygaard, H. B., Gilbert, J. W., Strittmatter, S. M. Cellular Prion Protein Mediates Impairment of Synaptic Plasticity by Amyloid-b Oligomers, Nature 2009, 457, 1128-1132.
4. Zou, W.-Q., Xiao, X., Yuan, J., Puoti, G., Fujioka, H., Wang, X., Richardson, S., Zhou, X., Zou, R., Li, S., Zhu, X., McGeer, P. L., McGeehan, J., Petersen, R. B., Guo, J.-P. Amyloid-b42 Interacts Mainly with Insoluble Prion Protein in the Alzheimer Brain, J. Biol. Chem. 2011, 286, 15095–15105.

プリオンタンパク質とアルツハイマー病との関連を示唆している代表的な論文である。

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