膜結合型グルタチオンS-トランスフェラーゼの結晶構造解析

Research Project

Project/Area Number	16770086
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Structural biochemistry
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	浜田恵輔横浜市立大学, 医学部, 助手 (00344052)
Project Period (FY)	2004 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000) Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000) Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000) Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	膜タンパク質 / 膜結合型グルタチオン転移酵素 / X線結晶構造解析 / 細胞膜結合型グルタチオン転移酵素 / 膜蛋白質 / 解毒反応
Research Abstract	細胞膜結合型グルタチオン転移酵素(microsomal gluthathione S-transferase ; MGST)は、細胞内異物に対する解毒作用や脂肪の酸敗の主因である脂質ヒドロペルオキシドに対する還元作用のほか、アラキドン酸カスケードで合成される生理活性物質であるロイコトリエンやプロスタグランジンE2の合成を触媒する機能を併せ持つことが知られている。MGSTは喘息や炎症に対する薬剤ターゲットになる可能性があるため、その立体構造は薬剤探索において重要な情報を与える。本研究では、MGSTのX線結晶構造解析を行い、立体構造と機能解析から酵素活性機構の解明を目指す。これまでに、マウス由来のMGST1について、大腸菌によるタンパク質発現系を構築し、タンパク質の安定化のための界面活性剤の探索を含めた精製法の検討を行い、結晶化条件の探索を行った。さらに、従来法のほか立方液晶相を利用しての結晶化の検討を行った。その結果、全長MGSTについて結晶の析出がみられたが、X線回折実験の結果から、結晶は低分解能の反射しか与えず、現段階では構造解析には至っていない。同結晶の結晶化条件の最適化やアニーリング、デハイドレーション等の操作による分解能の向上や回折異方性の軽減を試みた。MGSTは広い基質特異性をもつことが知られており、グルタチオンを含めた酵素一基質類似体との複合体の調製を行い、複合体の安定性の検討および結晶化条件の検索を行っている。