2018 Fiscal Year Research-status Report
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16K07272
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
小森 博文 香川大学, 教育学部, 准教授 (30382261)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脱炭酸酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ヒスタミン合成酵素（HDC）の立体構造を基に、医薬品としても応用可能な新規阻害剤を開発するために、Ｘ線結晶構造解析法によってヒスタミン合成反応の分子機構を原子レベルで解明することを目的としている。ヒト由来酵素の活性に関わる重要な変異体や阻害候補化合物複合体のX線結晶構造解析をおこなう他に、食中毒などの健康被害も報告されているヒスタミン産生菌の酵素についても構造解析を進めることによって、ヒスタミン合成酵素の働きを特異的に抑制する新規阻害剤開発の基盤となる構造化学的な研究を推し進める。
本年度は、2017年にヒト由来HDCの阻害剤として報告されたフラボノイドの一種であるpinocembinについて、これまでに解析されている競合阻害剤と構造の比較検討を行う目的で、結晶化を試みたが、Ｘ線回折実験に適する結晶は得られていない。ヒスタミン産生菌についても、野生型タンパク質に加えて会合状態に影響のあるシステイン残基をセリン残基に置換した変異体組換えタンパク質の精製した標品を利用して幅広い結晶化スクリーニングを続けているが、Ｘ線回折実験に適する結晶は得られていない。昨年度、スペインのマラガ大学Sanchez教授から提供されたヒスタミン類似体（aminooxy analog）とHDCの複合体のＸ線結晶構造解析で明らかとなった触媒残基であるチロシンの役割について、他のビタミンB6酵素（アルデヒド合成酵素）との関係性が見つかり、結晶構造の比較検討を行い、触媒残基の役割について考察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は、ヒスタミン合成酵素（HDC）の立体構造を基に、医薬品としても応用可能な新規阻害剤を開発するために、Ｘ線結晶構造解析法によってヒスタミン合成反応の分子機構を原子レベルで解明することを目的としている。これまでにヒト由来HDCのＸ線結晶構造解析を行い、その阻害剤の1つであるヒスチジンメチルエステル(HME)を含む構造を明らかにしている。昨年度は、スペインのマラガ大学Sanchez教授から提供されたヒスタミン類似体（aminooxy analog）とHDCの複合体のＸ線結晶構造解析に成功した。今年度は、新たな阻害剤酵素であるフラボノイドの一種pinocembinとの複合体の構造解析を進めてきたが、Ｘ線回折実験に適する結晶は得られていない。また、ヒスタミン産生菌についても野生型に加えて、結晶化標品を改良して結晶化にとりくんできたが、Ｘ線回折実験に適する結晶は得られていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、ヒスタミン合成酵素（HDC）の立体構造を基に、医薬品としても応用可能な新規阻害剤を開発するために、Ｘ線結晶構造解析法によってヒスタミン合成反応の分子機構を原子レベルで解明することを目的としている。スペインのマラガ大学Sanchez教授から提供されたヒスタミン類似体（aminooxy analog）と酵素の複合体のＸ線結晶構造解析に成功し、触媒残基であるチロシン(Y334)の重要性が示唆された。来年度は、触媒機構を原子レベルで明らかにするために、ヒト由来HDCのY334F変異体の構造解析を行い、反応中間体等のＸ線結晶構造解析をめざす。また、ヒスタミン産生菌の酵素についても、継続して、結晶化標品の改良を進めて、結晶化を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由） 前年度までに達成することのできなかった結晶化実験を行うため、次年度にも蛋白質の精製と結晶化実験を行う。 （使用計画） Ｘ線結晶構造解析に必要なタンパク質試料の精製・結晶化実験に必要な消耗品を購入する
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Research Products
(4 results)
