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アロステリック抗体を用いたアデノシン受容体の構造解析

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative understanding of biological processes mediated by transient macromolecular complexes; New technology for visualizing physiologically metastable states.
Project/Area Number 24121715
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

島村 達郎  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90391979)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
KeywordsGPCR / アデノシン受容体 / 抗体 / 結晶構造解析 / 構造解析
Research Abstract

GPCRは多くの病気に関係し、40%以上の薬がGPCRを標的としている。新薬の開発には、標的となるタンパク質の立体構造情報に基づいた薬剤設計が効率的だが、GPCRの構造解析は難しい。その原因としては、GPCRが①活性型と不活性型の平衡状態で存在するため構造上の柔軟性が高い分子であることや、②結晶成長に必須な親水性表面が少ないことなどが挙げられる。本研究計画では、構造認識抗体との複合体とすることで上記①②の問題を解決し、アデノシンA2a受容体のagonist結合型構造を決定することを目的としている。本年度は、昨年度にマウスに免疫することで取得した構造認識抗体を利用し、アデノシンA2a受容体のagonist結合型構造の結晶化を行った。まずアデノシンA2a受容体に、agonistであるNECAやUK-432097を結合させて精製し、抗体Fab断片との複合体を形成後、キュービックフェーズ法で結晶化した。その結果、一種の抗体との複合体で結晶化に成功し、大型放射光施設SPring-8で3.5オングストローム程度のデータを収集した。アデノシンA2a受容体の不活性型構造の座標を利用した分子置換法で位相を決定し、現在は精密化を進めている。抗体はアデノシンA2a受容体の細胞内第3ループ上に結合しており、agonistは、不活性型構造におけるantagonistの結合部位と同じ位置に結合していた。このほかにも、別の抗体との複合体でも結晶化に成功している。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] ヒスタミンH1受容体の構造2014

    • Author(s)
      島村達郎
    • Journal Title

      日本薬理学会誌

      Volume: 未定

    • NAID

      130004437205

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヒスタミン受容体2013

    • Author(s)
      島村達郎
    • Journal Title

      膜タンパク質構造研究

      Volume: 1 Pages: 11-18

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of functional antibodies for mammalian membrane protein crystallography.2013

    • Author(s)
      Hino T, Iwata S, Murata T.
    • Journal Title

      Curr Opin Struct Biol.

      Volume: 23 Issue: 4 Pages: 563-568

    • DOI

      10.1016/j.sbi.2013.04.007

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Platform for the rapid construction and evaluation of GPCRs for crystallography in Saccharoroyces cerevisiae.2012

    • Author(s)
      Shiroishi M., et al.
    • Journal Title

      Micorb, Cell Fact.

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 78-78

    • DOI

      10.1186/1475-2859-11-78

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conformational transition of the lid helix covering the protease active site is essential for the ATP-dependent protease activity of FtsH.2012

    • Author(s)
      Suno R. et al.
    • Journal Title

      FEBS Lett

      Volume: 586 Issue: 19 Pages: 3117-21

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2012.07.069

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of histamine H1 receptor.2012

    • Author(s)
      Shimamura T.
    • Journal Title

      Seikagaku.

      Volume: 84 Pages: 772-6

    • NAID

      10031122382

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structural biology and molecular targets.2012

    • Author(s)
      Shimamura T
    • Journal Title

      Nihon Rinsho.

      Volume: 70 Pages: 316-20

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Na+-hydantoin membrane transport protein, Mhp1.2012

    • Author(s)
      Jackson SM.et al.
    • Journal Title

      Encyclopedia of Biophysics.

      Volume: - Pages: 1514-1521

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] 創薬ターゲット膜蛋白質の立体構造解析2012

    • Author(s)
      島村達郎
    • Journal Title

      内分泌・糖尿病・代謝内科

      Volume: 35 Pages: 557-564

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒスタミンH1受容体の構造解析とin silico screening2014

    • Author(s)
      島村達郎
    • Organizer
      第87回日本内分泌学会
    • Place of Presentation
      博多
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Crystal structure of Histamine H1 receptor and drug design.2013

    • Author(s)
      Shimamura T.
    • Organizer
      The 11th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care.
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒスタミンH1受容体の構造により解明された抗ヒスタミン薬選択性機構2012

    • Author(s)
      島村 達郎
    • Organizer
      第34回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-11-15
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] キュービックフェーズ法による膜タンパク質の結晶化2012

    • Author(s)
      島村 達郎
    • Organizer
      蛋白研セミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2012-09-21
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 膜蛋白質の結晶化2012

    • Author(s)
      島村 達郎
    • Organizer
      第12回 日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-06-20
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト由来ヒスタミンH1受容体の立体構造2012

    • Author(s)
      島村 達郎
    • Organizer
      第9回 GPCR研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-05-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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