イオンチャネルのゲーティング機構阻害ペプチドにおける構造活性相関の研究

Research Project

Project/Area Number	12771376
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Physical pharmacy
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	高橋栄夫東大, 薬学研究科(研究院), 助手 (60265717)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords	イオンチャネル / ゲーティング / ペプチド / NMR / 構造活性相関
Research Abstract	(1)カリウムチャネルゲーティング機構阻害ペプチドhanatoxin1とカルシウムチャネルゲーティング機構阻害ペプチドgrammotoxinの化学合成を行った.特に,hanatoxin1に関しては,これまで大量合成法が知られておらず,種々の条件検討を行った結果,最終的に数mgの合成品を得ることに成功した.得られた合成hanatoxin1,grammotoxinについて,電気生理学的手法により天然のものと同程度の活性があることを確認した. (2)化学合成したhanatoxin1とgrammotoxinについて,NMR法による水溶液中立体構造解析を行った.NMR解析の結果,両ペプチドともに500個を超える距離・二面角拘束条件が得られた.それらの情報をもとに構造計算を行った結果,主鎖のrmsdが0.3Å以下の高精度の水溶液中立体構造を決定することができた. (3)Hanatoxin1とgrammotoxinの立体構造を比較したところ,両者は同様のジスルフィド結合トポロジーを有するとともに,大きな疎水性パッチをを取り囲むように塩基性アミノ酸残基が存在するという共通点があることが明らかとなった.ナトリウムチャネルのゲーティング機構阻害ペプチドの立体構造と比較してみたところ,この特徴は,ゲーティング機構阻害ペプチドに共通してみられる構造モチーフであることが示唆された.ゲーティング機構阻害ペプチドは,この構造的特徴により,相補的な特徴を有するイオンチャネルのS3-S4リンカー領域に結合することが可能となり,チャネルのゲーティング機構を阻害すると考えられる.