게시 및 게시 날짜 : 2017/11/02

처음으로, 단일 응집 단백질 바카라 꽁 머니의 흥분 운동!

-알츠하이머 병 및 기타 질병에 대한 새로운 치료 전략에 대한 호흡-

발표의 포인트

  • 수십 개의 단백질 바카라 꽁 머니를 집계하는 과정으로 강렬 해집니다브라운 운동이것은 바카라 꽁 머니 응집체 (네트워크)가 반복적으로 형성되고 붕괴 된 세계에서 처음입니다 (주 1)
  • 응집 동안 단백질 바카라 꽁 머니의 역학을 고밀도 관찰 할 수있는 고속 측정 기술이 확립되었으며, 무기, 유기 및 단백질 시스템에 공통적 인 국소 여기 운동이 확인되었다
  • 이제 알츠하이머 병의 발병에 강력하게 관여하는 바카라 꽁 머니 응집 과정의 단일 바카라 꽁 머니를 관찰 할 수 있었으며, 바카라 꽁 머니 응집을 제어하고 억제하는 완전히 새로운 치료 전략의 가능성에 대한 문을 설정합니다


게시 요약

생체 내 단백질 바카라 꽁 머니의 비정상적인 응집으로 유명아밀로이드증(주 2)는 알츠하이머 병과 파킨슨 병과 같은 신경계 질환과 파킨슨 병과 같은 내분비 질환과 Prion Disease와의 내분비 질환과의 관계에 대한 논의입니다 그러나 각 질병에 대한 효과적인 치료는 현재까지 확립되지 않았습니다 이러한 해결되지 않은 주요 원인에는 생체 내 솔루션에서 단백질 바카라 꽁 머니의 동적 거동에 관한 정보가 부족합니다 이 연구는 단백질 용액의 국소 단일 바카라 꽁 머니 역학을 관찰하고 측정 기술을 확립하는 것을 목표로하며, 응집 과정의 모델 사례입니다과포화 솔루션(주 3) 조건 하에서 바카라 꽁 머니 응집에 중점을 둡니다

새로운 지역 제작 과학 대학원의 사사키 유지 교수, 산업 과학 기술 대학원 (도쿄 대학교 고급 피연산자 측정 기술 오픈 혁신 연구소 발표), 오사카 대학교 (Osaka University), 고베 대학교 (Kobe University) 및 고 브라이트 (High-Cornorated Corporation) 센터 (Public Incorporated Corporation)는 다음과 같습니다X-ray 단일 바카라 꽁 머니 추적 방법 (회절 X- 선 추적; DXT8919_9024FEMTONEWTON(주 5) 매우 중요합니다약력 필드(주 6) 형성되는 것으로 밝혀졌습니다 이것은 강렬한 브라운 운동으로 바카라 꽁 머니 응집체 (네트워크)의 반복 형성 및 붕괴를 나타냅니다 이러한 연구 결과를 통해 알츠하이머 병의 발병 과정과 밀접한 관련이있는 단일 바카라 꽁 머니의 단백질 응집 과정을 관찰 할 수 있었으며, 이는 미래에 완전히 새로운 치료 전략이 개발 될 가능성을 나타냈다



발표

다루기 어려운 질병에 관여하는 단백질 바카라 꽁 머니 시스템에서, 용해도보다 더 많은 바카라 꽁 머니를 함유하는 용액에서 하나의 바카라 꽁 머니에 중점을 둔 동적 정보를 추출하는 것은 완전히 불가능했습니다 이 연구 그룹에 의해 사용 된 초 민감한 단일 바카라 꽁 머니 측정 방법 인 DXT는 단백질 바카라 꽁 머니의 원하는 아미노산 위치에서 직경이 20-80 나노 미터 (NM)를 갖는 초 미세 금 나노 결정의 화학적 표지를 허용하여, x- 선 분기 관찰을 통해 나노 크기의 고속 시간 차량 추적을 허용한다 이 기술과 개념은 1998 년 유지 사사키 교수에 의해 고안되고 시연되었습니다 현재 DXT는 세계에서 가장 높은 정확도와 최대 속도를 자랑하는 단일 바카라 꽁 머니 역학 측정 기술입니다 지금까지 DXT는 고속으로 하나의 바카라 꽁 머니를 측정 할 목적으로 사용되었지만, 이것은 단백질 바카라 꽁 머니를 만드는 데 처음으로 사용되었습니다Nano Microregion(주 7) 동적 측정에 적용될 수 있음이 밝혀졌습니다 특히, 우리는 단백질 바카라 꽁 머니로 표지 된 하나의 금 나노 결정질 입자의 회전 역학을 측정하려고 시도했는데, 이는 실험에서 확인되지 않은 결정화 전구체라고하며, 높은 고려자 바카라 꽁 머니에서 표지 된 단백질 바카라 꽁 머니의 단백질 바카라 꽁 머니의 회전 역학을 측정하는 데 성공했다 (Pictormetome) (Pictorometometice) (1/1000 nanocricets) 및 고속 (마이크로 초) dxt입니다대형 싱크로스 시설 Spring-8(주 8)의 높은 브라이트성 반 모형 X- 레이를 사용할 수있는 빔 라인 (BL40XU)에서 수행되었다

이 실험으로부터, 우리는 마이크로 초 시간 규모에서 안정적인 단백질 용액 (10 mg/mL 리소자임)에서 나노 결정 동역학 회전 속도가 37 밀리 라디안 (MRAD)에 도달 할 때 95 MRAD의 새로운 피크가 나타나는 반면, 응집 상태 (20 mg/ml lysozyme)가 발생한다는 것을 확인했다 이 결과는 용질 밀도 조건 하에서 이온 네트워크 구조의 존재를 시사하며, 이는 2015 년 사사키 교수 그룹이 발견 한 무기 물질의 흥분 운동에 의해 확인되어 단백질 바카라 꽁 머니 및 유기농 시스템에 공통적 인 동적 특성을 확인했습니다 또한, 우리 가이 강렬한 브라운 운동을 금 나노 결정에 적용된 힘으로 변환 할 때, 우리는 또한 Femtonewton이라는 약한 힘 필드가 관련되어 있음을 확인할 수 있습니다 우리는 이러한 동적 응집 현상이 단백질 바카라 꽁 머니가 강수량에 놀라운 것이 아닌 높은 농도 조건 하에서 폭력적으로 움직일 수 있도록하는 중요한 물리적 현상이라고 생각합니다 이 연구 결과는 Nature Publishing Group (Nature Publishing Group) 전자 저널 "과학 보고서|의 온라인 브레이킹 버전에서 출시됩니다

이 언론 프레젠테이션은 도쿄 대학교, 고베 대학교 오사카 대학교 (Osaka University), 고 브로우이트 라이트 과학 센터 (Spring-8/Jasri) (공공 소득 소득)와 공동 프레젠테이션입니다 이 연구는 또한 새로운 아카데믹 현장 연구 (연구 영역 제안 유형) "3D 활성 현장 과학 생물학"(연구 분야 대표 히로시 오몬 (Hiroshi Omon) 교수, NARA 과학 기술 연구소) 및 연구 주제의 연구 영역 "생물학적 연구 분야의 연구 영역 (Hiroji Sasaki)"(Hiroji Sasaki의 연구 영역), 일본 의료 기관 및 개발 (AMED-CROTER for Development) (AMED-CROTE)의 연구 영역 (AMED-CROITE)의 연구 영역 (연구 영역)의 연구 주제도 포함됩니다 생체-상대성 유지 보수, 변형 및 붕괴 메커니즘에 대한 네트워크 이해에 기초한 최적 의료의 실현 "(연구 분야 대표 Makoto Kuroo 교수)10976_11039

*이 연구 개발 분야는 2015 년 4 월 일본 의학 연구 및 개발 기관 설립과 함께 국립 과학 기술 연구소 (JST)에서 이전되었습니다

게시 된 잡지

잡지 이름 :과학 보고서(온라인 버전 11 월 1 일에 게시 됨)
논문 제목 :과포화 솔루션에서 단백질 조립 네트워크의 나노 스케일 역학
저자 : Y Matsushita1, H Sekiguchi2, JW 창1,5, M Nishijima3, K Ikezaki1, DHamada4, Y GOTO3, YC 사사키1,2,5(해당 저자 : Y C Sasaki)
1 도쿄 대학교, 새로운 지역 제작 과학 대학원, 2 고 브로드 가벼운 과학 연구 센터 (Jasri/Spring-8), 3 Osaka University, 4 Kobe University, 5 Aist-University University Operando-Oil

doi 번호 : 101038/s41598-017-14022-7
추상 URL :wwwnaturecom/articles/s41598-017-14022-7



용어집

(주 1) 브라운 운동
용액에 존재하는 미세 입자 (여기서 금 나노 결정)에서 볼 수있는 랜덤 입자 이동 (회전 및 번역) Brownian Motion Analysis를 사용하면 솔루션 점도, 밀도 및 유속과 같은 자세한 정보를 얻을 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
(주 2) 아밀로이드증
아밀로이드증은 일반적으로 섬유질 구조이며 물에 용해하기가 어렵다는 불용성 단백질 바카라 꽁 머니입니다아밀로이드12410_12547[참조로 돌아 가기]
(주 3) 과포화 솔루션
이것은 정상적인 용액이 용해 될 수있는 물질의 양이 물질의 양의 한계를 초과하더라도 강수량없이 안정적으로 존재할 수있는 솔루션 상태입니다 이 현상은 무기 물질에서 유기 물질 및 단백질 바카라 꽁 머니에 이르기까지 광범위한 용액에서 볼 수 있습니다 과포화는 결정화 기술의 핵심을 재생할뿐만 아니라 의료에서 ​​산업 분야에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 적용되었으며, 잠재 열 현상 (결정화 동안 가열 현상), 불완전한 용해성 약물의 효율적인 수송을 목표로하는 약물 개발 (형상, 크기, 유산소)[참조로 돌아 가기]
(참고 4) X-ray 단일 바카라 꽁 머니 추적 방법 (회절 X- 선 추적; DXT
수십 개의 나노 미터의 금 나노 결정에 동적 특성에 대해 평가 될 바카라 꽁 머니 또는 어셈블리로 표지되는 방법이며, 금 나노 결정의 움직임은 금 나노 결정으로부터 X- 선에 의해 회절 된 LaUe 반점의 움직임으로 추적됩니다 Sasaki Yuji 교수는 1998 년에 고안되어 2000 년에 출판되었으며 지금까지 많은 단백질 바카라 꽁 머니의 내부 운동을 측정했으며이를 제시했습니다 (물리 검토 편지, 물리 검토, BBRC, Cell, Biophysical J, Scientific Reports등) 원리는 다음과 같습니다 현재 DXT는 동적 바카라 꽁 머니 어셈블리 (이질적인 구조 재료)를 탐지하는 유일한 방법입니다[참조로 돌아 가기]
회절 X- 선 추적 (DXT)의 설명 다이어그램
(주 5) FEMTO NEWTON
FEMTO (FEMTO, Symbol : F)는 국제 단위 (SI)의 접두사 중 하나이며 기본 장치의 10 개입니다-15이것은 시간의 양입니다 (= 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000까지 미터 뉴턴 (Newton, 기호 : n)은 국제 단위 (SI)의 힘 단위입니다 1 Newton은 질량이 1 킬로그램 인 물체의 경우 초당 1 미터입니다 (m/s2)의 가속도를 생성하는 힘 예를 들어, 나노 입자의 브라운 운동을 억제 할 수있는 힘은 나노 입자에 작용하는 중력 또는 점성력보다 큰 것으로 알려진 몇 개의 펨토 뉴턴 (1kg의 중량에 작용하는 중력의 1 %)이라고합니다 그램의 관점에서, 그것은 1000 조 그램의 그램입니다 또한 직경이 01 마이크로 미터 인 물 액적에 적용되는 중력이라고도합니다[참조로 돌아 가기]
(참고 6) 약한 힘 필드
물체에서 작용하는 힘이 물체의 위치에 의해 고유하게 결정되는 공간 영역 이 측정에서, 우리는 기본적으로 하나의 단백질 바카라 꽁 머니의 브라운 운동을 측정합니다 정상적인 자유 브라운 운동에서는 힘 필드가 없으며 임의의 움직임과 시간 사이의 관계가 측정됩니다 이 실험의 결과는 시간이 지남에 따라 운동이 증가하는 효과를 확인했습니다 이 힘장은 단백질 바카라 꽁 머니의 응집체 응집체의 형성에 관여하는 것으로 생각된다[참조로 돌아 가기]
(주 7) Nano-Microregion
나노 (나노, Symbol : N)는 국제 단위 (SI)의 접두사 중 하나이며 기본 장치의 10 개입니다-9이것은 시간의 양입니다 (= 10 억의 10 억, 000000001 배) 1 나노 미터 = 0000000001 미터 DXT로 표지 된 금 나노 결정의 운동은 표지 된 신체의 움직임뿐만 아니라 주위의 물 바카라 꽁 머니의 움직임에 의해 측정 될 수 있음이 밝혀졌다 그 지역은 나노-마이크로 지역입니다[참조로 돌아 가기]
(주 8) 대형 싱크로트론 방사선 시설 Spring-8
이것은 Hyogo 현 Harima Science Park City에있는 Riken Research Institute 시설로 세계 최고 성능 싱크로트론 방사선을 생산하고 JASRI (High Brightness Light Science Research Center)가 운전 및 사용자 지원을 제공합니다 Spring-8의 이름은SUper PHotonRing-8gev에서 시작되었습니다 동기 조명은 전자가 전자가 전자기에 의해 여행 방향으로 구부러지고 구부러진 속도로 가속 될 때 생성되는 얇고 ​​강력한 전자기파입니다 Spring-8 은이 싱크로트론 방사선을 사용하여 나노 기술에서 생명 공학 및 산업 사용에 이르기까지 광범위한 연구를 수행합니다[참조로 돌아 가기]



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