原核生物多剤耐性トランスポーターの構造揺らぎと薬剤排出活性のＮＭＲ解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions |
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| Project/Area Number |
23107735
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
竹内 恒 独立行政法人産業技術総合研究所, 創薬分子プロファイリング研究センター, 主任研究員 (20581284)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 核磁気共鳴 / 立体構造解析 / 多剤耐性 / 構造生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１原核生物は様々な薬剤に対して耐性を獲得するため、細胞膜上に多剤耐性トランスポーターを発現させている。一方、多剤耐性トランスポーターの発現は、多剤耐性転写制御因子（MDR-GR）により制御されており、MDR-GRが細胞内に侵入した薬剤を認識し、多剤排出トランスポーターの転写を亢進させることでその細胞膜上での発現を増大させる巧妙なシステムが構築されている。本年度はこのMDR-GRに着目し、研究を推進した。MDR-GRにはTetR, MerR, PadRと３種類のファミリーが知られており、それぞれ異なる多剤認識機構を持つと考えられる。そのうちPadRファミリーに属するLmrRは、他のMDR-GRとは異なり二量体形成面において挟み込むようにして１分子の薬剤を認識するため、薬剤の多様な構造に合わせて、分子全体の構造を変化させる必要がある。LmrRの薬剤非結合状態、結合状態における運動性を比較することで、分子の揺らぎと多剤認識機構との関係をNMRを用いて解析した。薬剤が結合していない状態において解析を行ったところ、薬剤認識部位のシグナル強度がその他の部位に比べて顕著に低く、またシグナルが観測されない残基が複数存在することが判明した。またLmrRの主鎖アミド基の緩和解析を行った結果、N, C末端およびループ部分以外にC末端薬剤結合へリックスの一部がps-ns領域の早い運動性を示すことが明らかとなった。またN, C末端薬剤結合へリックスは全領域にわたり大きなT1/T2値を示し、ms-usの遅い運動性を有することが明らかとなった。これらの結果はLmrRが非結合状態においては薬剤結合部位に多型を保持することで、様々な薬剤に対する結合親和性を保障していることを示唆し、多剤耐性薬物トランスポーター等の基質認識機構の理解にもつながるものと考える。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] A homogeneous, high-throughput assay for phosphatidylinositol 5-phosphate 4-kinase with a novel, rapid substrate preparation2013
Author(s)
Davis MI, Sasaki AT, Shen M, Emerling BM, Thorne N, Michael S, Pragani R, Boxer M, Sumita K, Takeuchi K, Auld DS, Li Z, Cantley LC, Simenov A
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 8
Issue: 1
Pages: e54127-e54127
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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