2021 Fiscal Year Annual Research Report
乳タンパク質ラクトフェリンの抗ウイルス・抗菌作用の構造基盤解明と活性増強
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18H02151
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
永田 宏次 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30280788)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 道生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10647655)
川上 浩 共立女子大学, 家政学部, 教授 (90458860)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 分子間相互作用解析 / ラクトフェリン / 唾液凝集素 / 虫歯菌 / プルダウンアッセイ / 等温滴定熱測定 / 結晶構造解析 / 複合体モデル構築 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウシラクトフェリン（LF）が虫歯菌（Streptococcus mutans）の表層タンパク質PAcとヒトの唾液凝集素SAgの分子間相互作用を阻害する機構について、各タンパク質間の相互作用解析と複合体の結晶構造解析により解明を進めた。
ヒトの唾液凝集素SAgを構成するドメインの一つSRCRドメイン（SRCRD）の組換え体を発現・巻き戻し・精製し、結晶構造を2.5Å分解能で決定し、カルシウム結合部位を特定することができた。このカルシウム結合部位はハイドロキシアパタイト結合部位と考えられ、この部位でSAgのSRCRDが歯表面に結合することが示唆された。また、SAgのSRCRDは、プルダウンアッセイによりPAcのAVP領域と結合することが示されたが、PAcのC領域との結合は観測されなかった。SAgのSRCRDはプルダウンアッセイによりLF全長だけでなく、LFのペプチド断片（480-492）にも結合することが示された。等温滴定熱測定により、SAgのSRCRDとLFのペプチド断片（480-492）との結合は単一結合部位で、解離定数KD = 3μMであった。
SAgのSRCRDとPAcのAVP領域との共結晶化、および、SAgのSRCRDとLF全長または一部LF（480-492）との共結晶化も進めてきたが、良質の結晶がまだ得られていない。結晶が得られ次第、複合体構造解析を行い、SAgのSRCRD（歯表面をコートしているSAg）とPAcのAVP領域（虫歯菌の表層タンパク質）との相互作用をLFがどのような形で阻害するのかを可視化することを計画している。
また、SAg全長の立体構造をAlphaFold2により予測し、2個のSRCRDが取りうる相対配置の範囲を決定するとともに、SAg全長とPAc、SAg全長とLFの複合体モデルを構築し、LFによる虫歯菌の歯面吸着阻害機構の可視化モデルを構築した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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