2011 Fiscal Year Annual Research Report
βバレル構造を有する疎水性低分子輸送リポカリンタンパク質の構造と機能の相関
Project/Area Number |
09J10176
|
Research Institution | Osaka Prefecture University |
Principal Investigator |
宮本 優也 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員DC1
|
Keywords | リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素 / リポカリンファミリー / 核磁気共鳴(NMR)法 |
Research Abstract |
本研究では,リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)を用いた新規ドラッグデリバリーシステムの構築を目指している。これまでに,本蛋白質が,脳虚血時に神経細胞死抑制効果を持つことが知られている難水溶性薬剤NBQXの水溶液中の濃度を向上させ,NBQX/L-PGDS複合体の静脈内投与により,前脳虚血を施したスナネズミの海馬CA1領域における遅発性神経細胞死を抑制できることが見い出されている。本DDSのヒトへの応用にはヒト由来L-PGDSの使用が望まれるが,ヒト由来L-PGDSの難水溶性薬剤結合機序は解明されていない。昨年度に引き続き,本年度はヒト由来L-PGDSの立体構造の精密化,および本蛋白質と難水溶性薬剤NBQXの相互作用の解析を行った。多次元NMRスペクトル解析することによりヒト由来L-PGDSの立体構造計算を行ったところ,本蛋白質は8本のβストランドから構成されるβバレル構造と1本の3_<10>ヘリックス,2本のαヘリックスを持つことが判明した。次に,^1H-^<15>N HSQCスペクトルを用いてL-PGDSに対するNBQXの滴定実験を行った結果,NBQX濃度の増加とともに,いくつかのHSQCシグナルが屈曲を伴いながらシフトした。滴定曲線をtwo site binding modelを用いて解析した結果,2つの結合部位における解離定数は,それぞれ10.4μM,及び1170μMと求められた。1つ目,及び2つ目のNBQX結合によるケミカルシフト変化の情報を基に,HADDOCKプログラムにより複合体のモデル構造を計算したところ,ヒト由来L-PGDSは2分子のNBQXをβバレル内部に結合することが判明した。以上の結果から,L-PGDSは複数の難水溶性薬剤をβバレル内部に結合できることが判明し,この特性は本蛋白質のDDSのキャリヤーとしての可能性を強く示鎖している。
|
Research Products
(10 results)
-
[Journal Article] NMR and CD analysis of an intermediate state in the thermal unfolding process of mouse lipocalin-type prostaglandin D synthase2012
Author(s)
Miyamoto, Y., Noda, Y., Iida, T., Yamaguchi, K., Nishimura, S., Tanaka, A., Segawa, S., Inui, T.
-
Journal Title
The Journal of Biochemistry
Volume: 151
Pages: 335-342
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase Protects Against Oxidative Stress-induced Neuronal Cell Death2012
Author(s)
Fukuhara, A., Yamada, M., Fujimori, K., Miyamoto, Y., Kusumoto, T., Nakajima, H., Inui, T.
-
Journal Title
Biochemical Journal
Volume: 443
Pages: 75-84
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Drug delivery system for poorly water-soluble compounds using lipocalin-type prostaglandin D synthase
Author(s)
Fukuhara, A., Nakajima, H., Miyamoto, Y., Inoue, K., Kume, S., Lee, Y-H., Noda, M., Uchiyama, S., Shimamoto, S., Nishimura, S., Ohkubo, T., Goto, Y., Takeuchi, T., Inui, T.
-
Journal Title
Journal of Controlled Release
Volume: (印刷中)
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Presentation] Drug Delivery System for Poorly Water-soluble Compounds Using Lipocalin Protein2011
Author(s)
Fukuhara, A., Nakajima, H., Miyamoto, Y., Kume, S., Lee, YH., Noda, M., Uchiyama, S., Ohkubo, T., Goto, Y., Inui, T.
Organizer
The 25^<th> Annual Symposium of The Protein Society
Place of Presentation
Boston, USA
Year and Date
2011-07-25
-
[Presentation] Structural analysis of human lipocalin-type prostaglandin D synthase complexed with NBQX by multi-dimensional NMR spectroscopy2011
Author(s)
Miyamoto, Y., Kume, S., Yoshida, T., Shimamoto, S., Ohkubo, T., Nishimura, S., Inui, T.
Organizer
The 25^<th> Annual Symposium of The Protein Society
Place of Presentation
Boston, USA
Year and Date
2011-07-24
-
[Presentation] Thermodynamics of Human Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase and Lipophilic Ligand Interaction2011
Author(s)
Kume, S., Lee, YH., Miyamoto, Y., Nishimura, S., Fukada, H., Goto, Y., Inui, T.
Organizer
The 25^<th> Annual Symposium of The Protein Society
Place of Presentation
Boston, USA
Year and Date
2011-07-24
-
[Presentation] Protective effect of lipocalin-type prostaglandin D synthase against oxidative stress-induced cell death in SH-SY5Y cells2011
Author(s)
Inui, T., Yamada, M., Fujimori, K., Kusumoto, T., Miyamoto, Y., Nakajima, H., Fukuhara, A.
Organizer
The 36^<th> FEBS Congress
Place of Presentation
Torino, Italy
Year and Date
2011-06-28
-
[Presentation] リポカリン蛋白質を用いた難水溶性薬剤に対するドラッグ・デリバリー・システムの開発2011
Author(s)
福原彩乃, 中嶋秀満, 宮本優也, 久米慧嗣, 李映昊, 野田勝紀, 内山進, 西村重徳, 大久保忠恭, 後藤祐児, 乾隆
Organizer
第11回日本蛋白質科学会年会
Place of Presentation
大阪
Year and Date
2011-06-08
-