2006 Fiscal Year Annual Research Report

天然由来低分子マイクロアレイを発端とした蛋白質機能モジュレーターの探索と創成

Research Project

Project/Area Number	18038044
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	叶直樹 Tohoku University, 大学院・薬学研究科, 助教授 (40317293)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	清水史郎独立行政法人理化学研究所, 長田抗生物質研究室, 研究員 (30312268) 近藤恭光独立行政法人理化学研究所, 田代分子計測工学研究室, 先任研究員 (80333342)
Keywords	低分子マイクロアレイ / 低分子アフィニティービーズ / リガンドスクリーニング / 蛋白質機能モジュレーター
Research Abstract	研究実施計画に従い、前年度前半に他研究グループから報告された手法、すなわち、RFP結合型リコンビナント蛋白質を過剰発現させたヒト培養細胞の抽出液を、そのまま低分子マイクロアレイを用いたバインディングアッセイに用いる手法を、我々の天然由来低分子マイクロアレイ用に最適化してリガンドスクリーニングを行った。ブレオマイシン結合蛋白質に対して行ったリガンドスクリーニングにおいて、各種のブレオマイシン類縁体がヒットしたため、アレイ上での構造-結合活性相関を解析することにより、両者の相互作用に必須の因子を明らかにした。これらの構造-結合活性相関の結果はITC(等温滴定カロリメトリー)を用いた実験結果ともほぼ一致した。また、現在までに約8,000種類の化合物を固定化した天然および非天然由来低分子マイクロアレイに対して、100種類を超える蛋白質に対してリガンドスクリーニングを実施し、幾つかの新規な蛋白質-リガンドペアを見いだした。さらに、前年度までに化合物固定化アフィニティービーズを用いて同定された、天然由来砕骨細胞分化阻害物質と解毒酵素グリオキサラーゼ1の相互作用と生物学的な意味に関する解析を共同研究者らと行い、(1)この天然由来砕骨細胞分化阻害物質はグリオキサラーゼ1と直接結合してその酵素活性を基質競合的に阻害すること、(2)グリオキサラーゼ酵素活性の阻害が砕骨細胞前駆体から砕骨細胞への分化の阻害を引き起こすこと、および、(3)化合物とグリオキサラーゼ1の共結晶解析による詳細な相互作用機構の解析、を行い、この天然由来砕骨細胞分化阻害物質がグリオキサラーゼ1の新規な機能モジュレーターになることを明らかにした。