Preparation of alpaca-derived nanobody which activatites ghrelin receptor and its application to the crystal structure analysis

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K07281
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: Kojima Masayasu 久留米大学, 付置研究所, 教授 (20202062)
• Research Collaborator: Sawazaki Tatsuya ; Takeda Hiroyuki ; Ito Yuji
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ペプチドホルモン / グレリン / グレリン受容体 / GPCR / 結晶構造解析 / 膜タンパク質 / ナノボディ / アルパカ

Outline of Final Research Achievements

Alpaca nanobodies that specifically recognize the conformation of the ghrelin receptor have not been obtained yet. It is necessary to continue the screening further in the future. On the other hand, it was possible to obtain a mouse monoclonal antibody against the ghrelin receptor, and using this antibody for a crystallization, it was possible to obtain a structure of the inactive ghrelin receptor. It was assumed that the phenylalanine cluster between TM6 and TM7 interacts with the fatty acid modifying group of ghrelin, thereby changing the ghrelin receptor to the active form. This clarified one of the reasons why octanoate of ghrelin is required for receptor activity.

Free Research Field

タンパク質科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

グレリンは典型的なGタンパク質共役型受容体(GPCR)であるグレリン受容体に結合して、その生理作用を現す。グレリンはペプチド・ホルモンであるが、N末端から3番目のセリン残基が中鎖脂肪酸のオクタン酸によって修飾されており、しかもこのオクタン酸が受容体の活性化に必須であるという極めて珍しい構造をしている。今回の研究によって、なぜグレリンがペプチド部分だけでは受容体を活性化できず、オクタン酸の修飾があって始めて受容体を活性化できるのかが明らかになった。この知見はグレリン受容体の新しいアゴニストやアンタゴニストの合成に応用でき、摂食障害や食欲不振症などへの応用が期待される。