2021 Fiscal Year Annual Research Report
新規リアノジン受容体作用薬を利用したサブタイプ特異的チャネル制御の分子機構
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19H03404
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
村山 尚 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (10230012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
呉林 なごみ 順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (50133335)
小林 琢也 順天堂大学, 医学部, 助教 (60468585)
小川 治夫 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (40292726)
井上 華 東京医科大学, 医学部, 講師 (20390700)
冨田 拓郎 (沼賀拓郎) 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (60705060)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リアノジン受容体 / 骨格筋 / カルシウムチャネル / 悪性高熱症 / 興奮収縮連関 / サブタイプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リアノジン受容体(RyR)は小胞体膜の超巨大Ca2+遊離チャネルで、細胞内Ca2+調節機構に重要な役割を果たしている。RyRには機能と制御機構が異なる3種類のサブタイプが存在するが、その分子基盤については不明である。我々は独自のスクリーニング技術により、サブタイプ選択的RyR作用薬を網羅的に同定することに成功した。本研究では、これらの薬物の作用機序を解析し、結合部位とその構造変化を同定することにより、サブタイプ特異的制御機構を原子レベルで解明する。本年度はチャネル活性が大きく異なるRyR1とRyR2の活性制御の責任領域を探索した。RyR1とRyR2のクライオ電子顕微鏡単粒子解析による構造解析を行なった。いずれもEGTA存在下ではチャネルは閉じており、Ca2+存在下で開口していた。RyR2についてはチャネル開口に関わる相互作用領域をピックアップして変異体を作製して機能解析を行った。その結果、チャネルポア近傍の相互作用は閉状態を安定化させるのに対して、ポアから離れた周辺領域では開口に重要な役割を果たすことが分かった。RyR1においても同様に変異体解析を行ったところ、基本的な開口の仕組みはRyR2と似ていることが明らかとなった。詳細な構造比較により、チャネル活性の違いはCa2+結合部位周辺のドメインに存在する可能性が示唆された。サブタイプ特異的薬物について、RyR1選択的阻害薬の結合部位の同定を行なった。RyR1選択的阻害薬はチャネルポアから離れたドメインに結合することがわかった。結合部位変異体の解析から結合様式を原子レベルで明らかにすることができた。
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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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